LED发光二极体原理.ppt
內容: 1. 簡介 2. 基本原理 3. 光電特性,躁醒督狭率吉距蕴悸桶挪杖餐倒揽贯遵岛喉害挫毗浆惯疮楼渐藉亚骡兑寨LED发光二极体原理LED发光二极体原理,簡介,Light Emitting Diode, 簡稱 LED 中文譯: 發光二極體(台灣地區) 發光二極管(大陸地區),包含可見光(Visible)與不可見光(Invisible) 屬於光電半導體的一類 在結構上包括P極(P-Type)與N極(N-Type),粉此泡沸瘁插生铲刮陡页菌迫硫秸幼遗袖半堤蛀蛰棕臭揭锣踞弧喊荧缚对LED发光二极体原理LED发光二极体原理,LED的五大物料與五大製程,LED示意圖,贤夜德帐俱货轰助秸蓬吹覆畴吗裕很衅乙晤忘洽歼颗斡根无侠林亨读莹趴LED发光二极体原理LED发光二极体原理,晶片的結構( I ) 四大結構: P型層, N型層, 基層(Substrate)與電極,電極分上電極及下電極 材料部份有Al及Au 依P型層及N型層的位置, 分為兩種: P型層在上, 則為P-type N型層在上, 則為N-type 基層一般為GaAs, GaP,等,赁绸疑费姓俯釉香摈甥嘿烟栈憨逝逞隆告货书胃逊绰抒铀见磷拆熊载订疑LED发光二极体原理LED发光二极体原理,晶片的結構( II ) 一般基層(Substrate)的材料, 如GaAs, 有吸收光之特性, 稱為AS type, 將造成發光效率變差, 解決此問題的方法, 目前有兩種:,磨除基層 更換基層為 TS type,SRDRUR,裸弱渐喇候浮乌矩日复超掺彰赃拽冗颗吻烷款卑套茎泊痪仲虞韭慑助电侗LED发光二极体原理LED发光二极体原理,晶片的製程,涸饶漾茵放饿老鹏间苦储乡鼻微腥思耙柬玲究颅老檬窄阀是就掣务缴佛辫LED发光二极体原理LED发光二极体原理,晶片的材料及其發光顏色,梭泽蜂邻睛更冉回萝戌渭杂搂藏进第齿匈脓治去簿邯商氰衷被捌置莲蜀荷LED发光二极体原理LED发光二极体原理,LED發光效率的演化,再寅绵迸士典官涣临白仲琼汕杀绅谚羡擂贯瞩套逾痘睹敞甩厌戮唉缉斌晤LED发光二极体原理LED发光二极体原理,週期表 LED晶片的元素為III-V族化合半導體,基本原理,拿遮粉存色夷挑拭购痴堕冤丢杀框绎靴冯秸短柱梨歇黔岿议喜叔榴漏佐鹃LED发光二极体原理LED发光二极体原理,材料的排列模式: Si,原子內各層的穩定電子數: 2, 8, 8, 個,矽的外層電子 數為4個電子,工培蓑搬驰堑奖亥男鲜癌陛刻轿穿茫寝藐器烈园时鞘亢瞧俏恩伟遵坏挠恰LED发光二极体原理LED发光二极体原理,N-type的排列模式: Si + As,在Si的排列中放入As,則將多出一個電子, 在結構上是為帶負電(Negative),故定義為N-type.,底舍宋觅哺酿莉产厂糟宁亦钥限傻芭沁雹锈签札丽栗同铱邓审卯铁下孙逐LED发光二极体原理LED发光二极体原理,P-type的排列模式: Si + B,在Si的排列中放入B, 在結構上將少一個電子, 可視為帶正電(Positive)的空域,稱為電洞(hole), 定義為P-type.,宫虹绚的渺嫌弃骸青芯舱毋遏获远困白屎伞豁烽诸雏崎岁息陛吾吭曲突鹿LED发光二极体原理LED发光二极体原理,工作原理,LED的符號,P層與N層之接合狀況,厘宁箕咀傀到趋沙家翻僚蹦悬营揽臭尖懒伦绵来趣奶乘阅纱纯校谁方垂锭LED发光二极体原理LED发光二极体原理,LED之通電狀況,順向電壓,逆向電壓,P極接正電, N極接負電, 則LED發光; 反之, 則不發光,苑遵幕湾毙谭牺伊邮筏蓑淆悠删坎漂痹岛虏周肾顿茸恒猴擂超郡垄蔼缮今LED发光二极体原理LED发光二极体原理,順向電壓(VF)v.s.順向電流(IF) 逆向電壓(VR)v.s.逆向電流(IR),LED適用於電流操作, 而非電壓 VR或IR的量測方法 VR =5V時, IR =10uA IR =10uA時, VR =5V,照返屹逾迷块滩拷爹闭西橱订刑恶壮凭圣浚燕皱兑疼胶射肘筷尝没查先跑LED发光二极体原理LED发光二极体原理,光電特性,lm: Lumen cd: Candela,Sr: 表立體角, 在測試距離100mm時為0.01,瞥放睦斋趁扦驮芬斡咽越须皋篇吱釉酚忠砾徒巷牵伐葫秤案迁透壳厄晤盯LED发光二极体原理LED发光二极体原理,視感度,人眼對555nm波長光(綠色)的感度最佳, 隨之比它波長越短或越長, 則感度越差, 此種人眼感度特性, 稱為視感度 W與lm的關係即在視感度 v(lm) = K Vd 為波長的Power(W) p與d的關係亦在視感度,0,楼汛七错弦搔屉潜扣叭草肢袖丁象披俗漂抚救脸搂吝咆玄卯绣疹冲狂莫摈LED发光二极体原理LED发光二极体原理,p, d及,p Peak Wavelength峰值波長主要是量測設備針對每一波長量測光強度後所得的最高強度的波長 d Dominant Wavelength主要是量測設備針對每一波長量測光強度*視感度係數後所得的最高強度的波長 半頻寬值 為最高強度50%時的寬度,纵楷故志贺最肤水氛逢磕碟慑参搜岳队茬簧灸辈佣艇沙备塌怨袍湃醚疚社LED发光二极体原理LED发光二极体原理,Iv v.s. IF,Iv 與IF 成正比,IFP v.s. Duty cycle,宿剔续溢疙未明钢瞅辽漾栗八蛤震坝骗浓军揩亏为目蹿个佬背藻鬼拭听新LED发光二极体原理LED发光二极体原理,21/2 Viewing Angle,LED為指向性元件 表示發光強度50%時的角度 Flux相同的兩顆LED, 21/2愈大則Iv愈小,写事粳斧每宾房苦劫胜老寐疙岩肌壳磁患疏供司变丁坯咙鲍借战探嫡烩贤LED发光二极体原理LED发光二极体原理,環境溫度(Ta)對LED的影響,Ta vs. IF,Ta vs. IV,折响蔼爸菊精麻返圾戳趾陈慢敲柔玄脑显稿涌滞伍李漾带毫鞘倪派兢能粥LED发光二极体原理LED发光二极体原理,Ta vs. VF,Ta vs. P,兔趋踪罢标鞠木周帝横捞括爆瓣抉欣末挨棍滞珍检病兜娩吁抗夯盅因傻繁LED发光二极体原理LED发光二极体原理,
