早在半个世纪前,人们就已认识到半导体材料能发出光。1962年,通用电气公司的尼克·何伦亚克(Nick Holonyak Jr.)成功研发了首个实际运用中的可见光发光二极管。LED,即发光二极管,是一种将电能转换为光能的半导体器件。其基本布局包括一块电致发光的半导体材料,封装在带有引线的支架中,并用环氧树脂封闭,形成固态封装,从而供应良好的抗震性能。
最初,LED紧张用作仪器指示灯。随着技能进步,LED在交通信号灯和大面积显示屏等领域得到广泛运用,带来了显著的经济和社会效益。例如,12英寸的赤色交通信号灯,传统上利用140瓦的白炽灯,经由赤色滤光片后,光效丢失90%。而新型设计中,利用18个赤色LED作为光源,总功耗仅为14瓦,却能达到相同的光效。汽车旗子暗记灯也是LED运用的主要领域。
二、LED芯片事理

LED是一种固态半导体器件,能够将电能直接转换为光能。其核心是一个半导体晶片,一端连接负极,另一端连接正极,全体晶片被环氧树脂封装。半导体晶片由P型和N型半导体组成,P型半导体中空穴占主导地位,而N型半导体中电子占主导地位。当电流利过期,电子被推向P区,与空穴复合并发射光子,从而产生光。光的颜色取决于P-N结材料的波长。
1.发光事理
2.芯片内部构造图
三、芯片的分类
1. MB芯片:
定义:金属粘着芯片,属于UEC专利产品。
特点:利用高散热系数的硅作为衬底,散热效果好。通过金属层接合磊晶层和衬底,反射光子,减少接管。导电的硅衬底取代GaAs衬底,热传导能力更强。底部金属反射层有助于提升光度和散热。尺寸可加大,适用于高功率领域。
2. GB芯片:
定义:粘着结合芯片,属于UEC专利产品。
特点:透明蓝宝石衬底,出光功率高。芯片四面发光,图案效果出色。亮度高,但耐高电流稍差。
3. TS芯片:
定义:透明构造芯片,属于HP专利产品。
特点:工艺繁芜,可靠性高。透明GaP衬底,亮度高。
4. AS芯片:
定义:接管构造芯片,台湾LED光电业界开拓成熟。
特点:四元芯片,亮度高。可靠性优秀,运用广泛。
四、材料磊晶种类
1. LPE:液相磊晶法,用于GaP/GaP。
2. VPE:气相磊晶法,用于GaAsP/GaAs。
3. MOVPE:有机金属气相磊晶法,用于AlGaInP、GaN。
4. SH:单异型构造GaAlAs/GaAs。
5. DH:双异型构造GaAlAs/GaAs。
6. DDH:双异型构造GaAlAs/GaAlAs。
五、组成及发光
1. LED晶片的组成:紧张有砷(AS)、铝(AL)、镓(Ga)、铟(IN)、磷(P)、氮(N)、锶(Si)等元素组成。
2. LED晶片的分类:
按发光亮度分:一样平常亮度(如R、H、G、Y、E等)、高亮度(如VG、VY、SR等)、超高亮度(如UG、UY、UR、UYS、URF、UE等)、不可见光(如红外线R、SIR、VIR、HIR)、红外线吸收管(如PT)、光电管(如PD)。
按组成元素分:二元晶片(如磷、镓,如H、G等)、三元晶片(如磷、镓、砷,如SR、HR、UR等)、四元晶片(如磷、铝、镓、铟,如SRF、HRF、URF、VY、HY、UY、UYS、UE、HE、UG)。