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LED发光二极管的结构组成

LED发光二极管的结构组成
LED发光二极管的结构组成

LED发光二极管的结构组成

LED Lamp(led 灯)主要由支架、银胶、晶片、金线、环氧树脂五种物料所组成。

一、支架:

1)、支架的作用:用来导电和支撑

2)、支架的组成:支架由支架素材经过电镀而形成,由里到外是素材、铜、镍、铜、银这五层所组成。

3)、支架的种类:带杯支架做聚光型,平头支架做大角度散光型的Lamp。

A、2002杯/平头:此种支架一般做对角度、亮度要求不是很高的材料,其Pin长比其他支架要短10mm左右。Pin间距为2.28mm

B、2003杯/平头:一般用来做φ5以上的Lamp,外露pin长为+29mm、-27mm。Pin间距为2.54mm。

C、2004杯/平头:用来做φ3左右的Lamp,Pin长及间距同2003支架。

D、2004LD/DD:用来做蓝、白、纯绿、紫色的Lamp,可焊双线,杯较深。

E、2006:两极均为平头型,用来做闪烁Lamp,固IC,焊多条线。

F、2009:用来做双色的Lamp,杯内可固两颗晶片,三支pin脚控制极性。

G、2009-8/3009:用来做三色的Lamp,杯内可固三颗晶片,四支pin脚。

二、银胶

银胶的作用:固定晶片和导电的作用。

银胶的主要成份:银粉占75-80%、EPOXY(环氧树脂)占10-15%、添加剂占5-10%。

银胶的使用:冷藏,使用前需解冻并充分搅拌均匀,因银胶放置长时间后,银粉会沉淀,如不搅拌均匀将会影响银胶的使用性能。

三、晶片(Chip):

发光二极管和LED芯片的结构组成

1)、晶片的作用:晶片是LED Lamp的主要组成物料,是发光的半导体材料。

2)、晶片的组成:晶片是采用磷化镓(GaP)、镓铝砷(GaAlAs)或砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)等材料组成,其内部结构具有单向导电性。

3)、晶片的结构:

焊单线正极性(P/N结构)晶片,双线晶片。晶片的尺寸单位:mil

晶片的焊垫一般为金垫或铝垫。其焊垫形状有圆形、方形、十字形等。

4)、晶片的发光颜色:

晶片的发光颜色取决于波长,常见可见光的分类大致为:暗红色(700nm)、深红色(640-660nm)、红色(615-635nm)、琥珀色(600-610nm)、黄色(580-595nm)、黄绿色(565-575nm)、纯绿色(500-540nm)、蓝色(450-480nm)、紫色(380-430nm)。

白光和粉红光是一种光的混合效果。最常见的是由蓝光+黄色荧光粉和蓝光+红色荧光粉混合而成。

5)、晶片的主要技术参数:

A、晶片的伏安特性图:

B、顺向电压(VF):施加在晶片两端,使晶片正向导通的电压。此电压与晶片本身和测试电流存在相应的关系。VF过大,会使晶片被击穿。

C、顺向电流(IF):晶片在施加一定电压后,所产生的正向导通电流。IF的大小,与顺向电压的大小有关。晶片的工作电流在10-20mA左右。

D、逆向电压(VR):施加在晶片上的反向电压。

E、逆向电流(IR):是指晶片在施加反向电压后,所产生的一个漏电流。此电流越小越好。因为电流大了容易造成晶片被反向击穿。

F、亮度(IV):指光源的明亮程度。单位换算:1cd=1000mcd

G、波长:反映晶片的发光颜色。不同波长的晶片其发光颜色也就不同。单位:nm

H、光:是电磁波的一种。波长在0.1mm-10nm之电磁波称为光。

光可分为:波长大于0.1mm称为电波;760nm-0.1nm叫红外光;380nm-760nm叫可见光; 10nm-380nm叫紫外光;波长小于10nm的是X线光。

四、金线:

金线的作用:连接晶片PAD(焊垫)与支架,并使其能够导通。

金线的纯度为99.99%Au;延伸率为2-6%,金线的尺寸有:0.9mil、1.0mil、1.1mil等。

五、环氧树脂:

环氧树脂的作用:保护Lamp的内部结构,可稍微改变Lamp的发光颜色,亮度及角度;使Lamp成形。

封装树脂包括:A胶(主剂)、B胶(硬化剂)、DP(扩散剂)、CP(着色剂)四部份组成。其主要成分为环氧树脂(Epoxy Resin)、酸酐类(酸无水物Anhydride)、高光扩散性填料(Light diffusion)及热安定性染料(dye)

六、模条:

模条是Lamp成形的模具,一般有圆形、方形、塔形等。支架植得深浅是由模条的卡点高低所决定。模条需存放在干净及室温以下的环境中,否则会影响产品外观不良。

(本文转自电子工程世界:https://www.doczj.com/doc/596260365.html,/LED/2011/0224/article_1931.html)

led的基本结构

LED Lamp(led 灯)主要由支架、银胶、晶片、金线、环氧树脂五种物料所组成。 一、支架: 1)、支架的作用:用来导电和支撑 2)、支架的组成:支架由支架素材经过电镀而形成,由里到外是素材、铜、镍、铜、银这五层所组成。 3)、支架的种类:带杯支架做聚光型,平头支架做大角度散光型的Lamp。 A、2002杯/平头:此种支架一般做对角度、亮度要求不是很高的材料,其Pin长比其他支架要短10mm左右。Pin间距为2.28mm B、2003杯/平头:一般用来做φ5以上的Lamp,外露pin长为+29mm、-27mm。Pin 间距为2.54mm。 C、2004杯/平头:用来做φ3左右的Lamp,Pin长及间距同2003支架。 D、2004LD/DD:用来做蓝、白、纯绿、紫色的Lamp,可焊双线,杯较深。 E、2006:两极均为平头型,用来做闪烁Lamp,固IC,焊多条线。 F、2009:用来做双色的Lamp,杯内可固两颗晶片,三支pin脚控制极性。 G、2009-8/3009:用来做三色的Lamp,杯内可固三颗晶片,四支pin脚。

二、银胶 银胶的作用:固定晶片和导电的作用。 银胶的主要成份:银粉占75-80%、EPOXY(环氧树脂)占10-15%、添加剂占5-10%。 银胶的使用:冷藏,使用前需解冻并充分搅拌均匀,因银胶放置长时间后,银粉会沉淀,如不搅拌均匀将会影响银胶的使用性能。 三、晶片(Chip):

发光二极管和led芯片的结构组成 1)、晶片的作用:晶片是LED Lamp的主要组成物料,是发光的半导体材料。 2)、晶片的组成:晶片是采用磷化镓(GaP)、镓铝砷(GaAlAs)或砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)等材料组成,其内部结构具有单向导电性。 3)、晶片的结构: 焊单线正极性(P/N结构)晶片,双线晶片。晶片的尺寸单位:mil 晶片的焊垫一般为金垫或铝垫。其焊垫形状有圆形、方形、十字形等。 4)、晶片的发光颜色: 晶片的发光颜色取决于波长,常见可见光的分类大致为:暗红色(700nm)、深红色(640-660nm)、红色(615-635nm)、琥珀色(600-610nm)、黄色(580-595nm)、黄绿色(565-575nm)、纯绿色(500-540nm)、蓝色(450-480nm)、紫色(380-430nm)。 白光和粉红光是一种光的混合效果。最常见的是由蓝光+黄色荧光粉和蓝光+红色荧光粉混合而成。 5)、晶片的主要技术参数: A、晶片的伏安特性图:

发光二极管封装结构与技术

发光二极管封装结构及技术( 1 ) 1、LED 封装的特殊性 LED 封装技术大都是在分立器件封装技术基础上发展与演变而来的,但却有很大的特殊性。一般情况下,分立器件的管芯被密封在封装体内,封装的作用主要是保护管芯和完成电气互连。而LED 封装则是完成输出电信号,保护管芯正常工作,输出:可见光的功能,既有电参数,又有光参数的设计及技术要求,无法简单地将分立器件的封装用于LED 。 LED 的核心发光部分是由p 型和n 型半导体构成的pn 结管芯,当注入pn 结的少数载流子与多数载流子复合时,就会发出可见光,紫外光或近红外光。但pn 结区发出的光子是非定向的,即向各个方向发射有相同的几率,因此,并不是管芯产生的所有光都可以释放出来,这主要取决于半导体材料质量、管芯结构及几何形状、封装内部结构与包封材料,应用要求提高LED的内、外部量子效率。常规①5mm型LED封装是将边长0.25mm 的正方形管芯粘结或烧结在引线架上,管芯的正极通过球形接触点与金丝,键合为内引线与一条管脚相连,负极通过反射杯和引线架的另一管脚相连,然后其顶部用环氧树脂包封。反射杯的作用是收集管芯侧面、界面发出的光,向期望的方向角内发射。顶部包封的环氧树脂做成一定形状,有这样几种作用:保护管芯等不受外界侵蚀;采用不同的形状和材料性质(掺或不掺散色剂),起透镜或漫射透镜功能,控制光的发散角;管芯折射率与空气折射率相关太大,致使管芯内部的全反射临界角很小,其有源层产生的光只有小部分被取出,大部分易在管芯内部经多次反射而被吸收,易发生全反射导致过多光损失,选用相应折射率的环氧树脂作过渡,提高管芯的光出射效率。用作构成管壳的环氧树脂须具有耐湿性,绝缘性,机械强度,对管芯发出光的折射率和透射率高。选择不同折射率的封装材料,封装几何形状对光子逸出效率的影响是不同的,发光强度的角分布也与管芯结构、光输出方式、封装透镜所用材质和形状有关。若采用尖形

LED发光二极管原理(图文)讲解学习

LED发光二极管原理(图文)半导体发光器件包括半导体发光二极管(简称LED)、数码管、符号管、米字管及点阵式显示屏(简称矩阵管)等。事实上,数码管、符号管、米字管及矩阵管中的每个发光单元都是一个发光二极管。 一、半导体发光二极管工作原理、特性及应用(一)LED发光原理发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物,如GaAs(砷化镓)、GaP(磷化镓)、GaAsP(磷砷化镓)等半导体制成的,其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-N特性,即正向导通,反向截止、击穿特性。此外,在一定条件下,它还具有发光特性。在正向电压下,电子由N区注入P区,空穴由P 区注入N区。进入对方区域的少数载流子(少子)一部分与多数载流子(多子)复合而发光,如图1所示。 假设发光是在P区中发生的,那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光,或者先被发光中心捕获后,再与空穴复合发光。除了这种发光复合外,还有些电子被非发光中心(这个中心介于导带、介带中间附近)捕获,而后再与空穴复合,每次释放的能量不大,不能形成可见光。发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大,光量子效率越高。由于复合是在少子扩散区内发光的,所以光仅在靠近PN结面数μm以内产生。 理论和实践证明,光的峰值波长λ与发光区域的半导体材料禁带宽度Eg有关,即λ≈1240/Eg(mm)式中Eg的单位为电子伏特(eV)。若能产生可见光(波长在380nm紫光~780nm红光),半导体材料的Eg应在3.26~1.63eV之间。比红光波长长的光为红外光。现在已有红外、红、黄、绿及蓝光发光二极管,但其中蓝光二极管成本、价格很高,使用不普遍。 (二)LED的特性 1.极限参数的意义(1)允许功耗Pm:允许加于LED两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。超过此值,LED发热、损坏。 (2)最大正向直流电流IFm:允许加的最大的正向直流电流。超过此值可损坏二极管。(3)最大反向电压VRm:所允许加的最大反向电压。超过此值,发光二极管可能被击穿损坏。 (4)工作环境topm:发光二极管可正常工作的环境温度范围。低于或高于此温度范围,发

led灯的结构及发光原理(精)

led灯的结构及发光原理 50年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识,第一个商用二极管产生于1960年。LED是英文light emitting diode(发光二极管)的缩写,它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用,所以LED的抗震性能好。 led灯结构图如下图所示 发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片,在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层,称为p-n结。在某些半导体材料的PN 结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LED。当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从LED阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,光的强弱与电流有关。 二、什么是led光源,led光源的特点 1. 电压:LED使用低压电源,供电电压在6-24V之间,根据产品不同而异,所以它是一个比使用高压电源更安全的电源,特别适用于公共场所。 2. 效能:消耗能量较同光效的白炽灯减少80% 3. 适用性:很小,每个单元LED小片是3-5mm的正方形,所以可以制备成各种形状的器件,并且适合于易变的环境 4. 稳定性:10万小时,光衰为初始的50%

5. 响应时间:其白炽灯的响应时间为毫秒级,LED灯的响应时间为纳秒级 6. 对环境污染:无有害金属汞 7.颜色:改变电流可以变色,发光二极管方便地通过化学修饰方法,调整材料的能带结构和带隙,实现红黄绿兰橙多色发光。如小电流时为红色的LED,随着电流的增加,可以依次变为橙色,黄色,最后为绿色 8. 价格:LED的价格比较昂贵,较之于白炽灯,几只LED的价格就可以与一只白炽灯的价格相当,而通常每组信号灯需由上300~500只二极管构成。 三、单色光led灯的种类及其发展历史 最早应用半导体P-N结发光原理制成的LED光源问世于20世纪60年代初。当时所用的材料是GaAsP,发红光(λp=650nm),在驱动电流为20毫安时,光通量只有千分之几个流明,相应的发光效率约0.1流明/瓦。 70年代中期,引入元素In和N,使LED产生绿光(λp=555nm),黄光(λp=590nm)和橙光(λp=610nm),光效也提高到1流明/瓦。 到了80年代初,出现了GaAlAs的LED光源,使得红色LED的光效达到10流明/瓦。 90年代初,发红光、黄光的GaAlInP和发绿、蓝光的GaInN两种新材料的开发成功,使LED的光效得到大幅度的提高。在2000年,前者做成的LED在红、橙区(λp=615nm)的光效达到100流明/瓦,而后者制成的LED在绿色区域(λp=530nm)的光效可以达到50流明/瓦。 四、单色光LED的应用 最初LED用作仪器仪表的指示光源,后来各种光色的LED在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用,产生了很好的经济效益和社会效益。以12 英寸的红色交通信号灯为例,在美国本来是采用长寿命,低光效的140瓦白炽灯作为光源,它产生2000流明的白光。经红色滤光片后,光损失90%,只剩下200流明的红光。而在新设计的灯中,Lumileds公司采用了18个红色LED光源,包括电路损失在内,共耗电14瓦,即可产生同样的光效。 汽车信号灯也是LED光源应用的重要领域。1987年,我国开始在汽车上安装高位刹车灯,由于LED响应速度快(纳秒级),可以及早让尾随车辆的司机知道行驶状况,减少汽车追尾事故的发生。 另外,LED灯在室外红、绿、蓝全彩显示屏,匙扣式微型电筒等领域都得到了应用。 五、白光led灯的开发 对于一般照明而言,人们更需要白色的光源。1998年发白光的led灯开发成功。这种led灯是将GaN芯片和钇铝石榴石(YAG)封装在一起做成。GaN芯片发蓝光(λp=465nm,Wd=30nm),高温烧结制成的含

LED发光二极管检测方法

1.发光二极管的特点 ? 发光二极管LED(Light-Emitting Diode)是能将电信号转换成光信号的结型电致发光半导体器件。其主要特点是: (1)在低电压(~)、小电流(5~30mA)的条件下工作,即可获得足够高的亮度。 (2)发光响应速度快(10-7~10-9 s),高频特性好,能显示脉冲信息。 (3)单色性好,常见颜色有红、绿、黄、橙等。 (4)体积小。发光面形状分圆形、长方形、异形(三角形等)。其中圆形管子的外径有φ1、φ2、φ3、φ4、φ5、φ8、φ10、φ12、φ15、φ20(mm)等规格,直径1 mm的属于超微型LED。 (5)防震动及抗冲击穿性能好,功耗低,寿命长。由于LED的PN结工作在正向导通状态,本射功耗低,只要加必要的限流措施,即可长期使用,寿命在10万小时以上,甚至可达100万小时。 (6)使用灵活,根据需要可制成数码管、字符管、电平显示器、点阵显示器、固体发光板、LED平极型电视屏等。 (7)容易与数字集成电路匹配。 2.发光二极管的原理 发光二极管内部是具有发光特性的PN结。当PN结导通时,依靠少数载流子的注入以及随后的复合而辐射发光。普通发光二极管的外形、符号及伏安特性如图1所示。LED正向伏安特性曲线比较陡,在正向导通之前几乎有电流。当电压超过开启电压时,电流就急剧上升。因此,LED属于电流控制型半导体器件,其发光亮度L(单位cd/m2,读作坎[德拉]每平方米)与正向电流IF近似成正双,有公式 L =K IFm 式中,K为比例系数,在小电流范围内(IF=1~10mA),m=~。当IF>10mA时,m=1,式()简化成 ?????? L =K IF 即亮度与正向电流成正比。以磷砷化镓黄色LED为例,相对发光强度与正向电流的关系如图2所示。LED的正向电压则与正向电流以及管芯的半导体材料有关。使用时应根据所要求的显示亮度来选取合适的IF值(一般选10mA左右,对于高亮度LED可选1~2mA),既保证亮度适中,也不会损坏LED。若电流过大,就会烧毁LED的PN结。此外,LED的使用寿命将缩短。 由于发光二极管的功耗低、体积小,色彩鲜艳、响应速度快、寿命长,所以常用作收录机、收音机和电子仪器的电平指示器、调谐指示器、电源指示器等。发光二极管在正向导通时有一定稳压作用,还可作直流稳压器中的稳压二极管,提供基准电压,兼作电源指示灯。目前市场上还有一种带反射腔及固定装置的发光二要管(例如BT104-B2、BT102-F),很容易固定在仪器面板上。

《让发光二极管亮起来》公开课教案

《让发光二极管亮起来》教学设计 天台小学许彩珍 教学目标: 1、初步认识发光二极管,了解发光二极管的结构特点。 2、认识二极管电路符号,能设计简单的小夜灯电路图,合理使用电阻原件 保护发光二极管。 3、继续了解简单电路,认识串联电路,能正确连接串联电路,点亮发光二极管。 4、通过点亮发光二极管,使学生喜爱电子技术,乐于探究。 教学重点和难点: 重点:认识发光二极管的特性,能正确连接发光二极管。 难点:能合理使用电阻元件保护发光二极管,能连接多个发光二极管。 教学准备: 材料:红、绿、黄等发光二极管若干,接插件若干,100欧姆电阻若干,不同类型导线若干,电池盒,5号电池4节,黑胶带等。 工具:剪刀。 教学过程: 课前谈话: 同学们请坐好。各小组组长请起立。课前我们来做个小游戏,看黑板上的符号猜元件名称。(电池、开关、灯泡)。让小灯泡亮起来,得用导线将它们连接起来,师画。 电流从电源的正极出发,依次经过开关、灯泡,最后接到电源的负极,形成了电路。这是我们在《让灯泡亮起来》这课中学过的知识,我们先回顾到这里。 一、创设情境,激趣导入 今天老师为大家准备了一些图片,请同学们欣赏。师边播放边介绍,这些屏幕叫LED屏幕,是由一个个发光二极管组成的,它还有一个名字叫“LED”。 LED被誉为21世纪的绿色光源。它色彩鲜艳,使用寿命长达10万个小时,电压一般为 1.5V----2.3V,它高效节能,安全系数高,已被广泛应用于生产和生活中。 这些屏幕中的发光二极管是如何亮起来的呢?这就是这节课我们要探究的内容。 二、认识发光二极管的构造和电路符号 (一)观察发光二极管

1、我们先来认识一下发光二极管。(出示发光二极管)请小组长拿起工具箱里的小塑料袋。组内同学一起看看塑料袋里的发光二极管,研究一下它的结构特点。 2、学生观察,组内交流。 3、汇报。你发现了什么?(发光二极管有一个半透明的草帽状外壳,两根引脚线。引脚线长的是正极,短的是负极。)(观察的很仔细) (二)了解发光二极管与小灯泡的区别 1、上课前我们已经回忆了点亮灯泡的方法,我们可以用两根导线、一节电池让灯泡亮起来,哪位同学愿意上来演示一下。 2、小灯泡已经亮起来了,用这样的方法连接也能让发光二极管也亮起来吗?请这位同学再来试试。 3、你发现什么了?(发光二极管不会亮。)为什么不会亮?电压不够。怎样才会使它亮起来呢?(预设:再加一节电池试试。) (三) 认识电路符号和电阻特点 1、在动手试验前先来看老师画发光二极管的电路图,师画。跟灯泡电路图比较一下,你发现了什么? 2、这是100欧姆的电阻符号。请同学们看书本30面图4---2,这就是电阻。那么为什么要在发光二极管电路中加100欧姆的电阻呢?小组内讨论一下,看哪一组同学最聪明。 3、汇报。(预设:一个发光二极管的能承受电压是1.5—2.3V, 两节电池的电压是3V,电压太大,需要接上100欧姆的电阻限流,保护发光二极管。) 三、合作尝试点亮一个发光二极管 1、按照这个电路图,能不能点亮发光二极管呢?同学们想不想尝试一下?(想) 2、下面我们先来点亮一个发光二极管。先看老师来示范一遍。坐得最端正,听得最认真这一小组,等一下肯定也能最快地点亮发光二极管。师边示范边讲解注意点:试验前先检查电池盒的开关是否处于断开状态。将电阻与电池盒的正极(红色导线)连接,用胶布绝缘,尽量将胶布贴得平整一些,不要露出铁丝。再将电阻的另一头与带有接插件的红色导线连接。装上发光二极管,接着将黑色导

发光二极管资料

发光二极管资料 一、生产工艺 1. 工艺: a)清洗:采用超声波清洗PCB或LED支架,并烘干。 b)装架:在LED管芯(大圆片)底部电极备上银胶后进行扩张,将扩张后的管芯(大圆片)安置在刺晶台上,在显微镜下用刺晶笔 将管芯一个一个安装在PCB或LED支架相应的焊盘上,随后进行烧结使银胶固化。 c)压焊:用铝丝或金丝焊机将电极连接到LED管芯上,以作电流注入的引线。LED直接安装在PCB上的,一般采用铝丝焊机。(制作白光TOP-LED需要金线焊机) d)封装:通过点胶,用环氧将LED管芯和焊线保护起来。在PCB板上点胶,对固化后胶体形状有严格要求,这直接关系到背光源成品 的出光亮度。这道工序还将承担点荧光粉(白光LED的任务。 e)焊接:如果背光源是采用SMD-LED或其它已封装的LED,则在装配工艺之前,需要将LED焊接到PCB板上。 f)切膜:用冲床模切背光源所需的各种扩散膜、反光膜等。 g)装配:根据图纸要求,将背光源的各种材料手工安装正确的位置。 h)测试:检查背光源光电参数及出光均匀性是否良好。 包装:将成品按要求包装、入库。 二、封装工艺 1. LED 的封装的任务 是将外引线连接到LED芯片的电极上,同时保护好LED芯片,并且起到提高光取出效率的作用。关键工序有装架、压焊、封装。 2. LED 封装形式 LED封装形式可以说是五花八门,主要根据不同的应用场合采用相应的外形尺寸,散热对策和出光效果。LED按封装形式分类有Lamp-LED TOP-LED、Side-LED 、SMD-LED、High-Power-LED 等。 3. LED 封装工艺流程 4.封装工艺说明 1. 芯片检验 镜检:材料表面是否有机械损伤及麻点麻坑(lockhill ) 芯片尺寸及电极大小是否符合工艺要求 电极图案是否完整 2. 扩片 由于LED芯片在划片后依然排列紧密间距很小(约0.1mm),不利于后工序的操作。我们采用扩片机对黏结芯片的膜进行扩张,是LED芯片的间距拉伸到约0.6mm。也可以采用手工扩张,但很容易造成芯片掉落浪费等不良问题。 3. 点胶 在LED支架的相应位置点上银胶或绝缘胶。(对于GaAs SiC导电衬底,具有背面电极的红光、黄光、黄绿芯片,采用银胶。对于蓝宝石 绝缘衬底的蓝光、绿光LED芯片,采用绝缘胶来固定芯片。) 工艺难点在于点胶量的控制,在胶体高度、点胶位置均有详细的工艺要求。由于银胶和绝缘胶在贮存和使用均有严格的要求,银胶的醒料、搅拌、使用时间都是工艺上必须注意的事项。 4. 备胶

LED发光二极管

姓名:刘玉东学号:2111403132 电子与通信工程2班 LED(发光二极管) 摘要 发光二极管LED是一种能发光的半导体电子元件。是一种透过三价与五价元素所组成的复合光源这种电子元件早在1962年出现,早期只能发出低光度的红光,被hp买价专利后当作指示灯利用。之后发展出其他单色光的版本,时至今日能发出的光已遍及可见光、红外线及紫外线,光度也提高到相当的光度。而用途也由初时作为指示灯、显示板等;随着白光发光二极管的出现,近年续渐发展至被用作照明。 1.LED图片 2.LED的发展史 20世纪50年代,英国科学家发明了第一个具有现代意义的LED,并于60年代面世,但此时的LED只能发出不可见的红外光。在60年代末,发明了第一个可以发出可见的红光的LED。到了七八十年代,又发明出了可以发出橙光、绿光、黄光的LED。90年代由日亚化学公司研制出了超高亮度的蓝色LED,并产生了通过用蓝色管芯和加光荧光粉可以发出任何可见颜色的光的技术。在1998年,发白光的LED 开发成功。 3.LED的分类 (1)普通单色发光二极管 (2)高亮度发光二极管 (3)超高亮度发光二极管 (4)变色发光二极管 (5)闪烁发光二极管 (6)电压控制型发光二极管 (7)红外发光二极管 (8)负阻发光二极 4.LED的结构及发光原理 LED结构图如图1所示发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片,在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层,称为p-n结(如图2所示)。当给发光二极管加上正向电压后,从p区注入到n区的空穴和由n区注入到P区的电子在p-n结处复合,产生自发辐射,同时以光子的方式释放出能量,从而把电能转换为光能。 当LED处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从LED阳极流向阴极时,半

发光二极管的主要参数及测量方法

发光二极管参数的测量 一发光二极管的结构和基本原理 1 发光二极管的结构 发光二极管(light emission diode LED)图1显示了LED的结构截面图。要使LED发光,有源层的半导体材料必须是直接带隙材料,越过带隙的电子和空穴能够直接复合发射出光子。为了使器件有好的光和载流子限制,大多采用双异质结(DH)结构。 2 LED的基本工作原理 LED 是一种直接注入电流的发光器件,是半导体晶体内部受激电子从高能级回复到低能级时,发射出光子的结果,这就是通常所说的自发发射跃迁。当LED的PN结加上正向偏压,注入的少数载流子和多数载流子(电子和空穴)复合而发光。值得注意的是,对于大量处于高能级的粒子各自分别自发发射一列一列角频率为ν=E g/h的光波,但各列光波之间没有固定的相位关系,可以有不同的偏振方向,并且每个粒子所发射的光沿所有可能的方向传播,这个过程称为自发发射。其发射波长可用下式来表示: λ(μm)=1.2396/E g(eV) 二发光二极管的特性及测试方法 1 LED的光谱特性及测试方法 由于LED没有光学谐振腔选择波长,所以它的光谱是以自发发射为主的光谱,图2显示出了LED的典型光谱曲线。发光光谱曲线上发光强度最大时所对应的波长称为发光峰值波长,光谱曲线上两个半光强点所对应的波长差称为谱线宽度(简称线宽),其典型值在30-40nm之间。峰值波长和谱线宽度的测试方法如图3所示,当被测器件的正向工作电流达到规定值时,旋转单色仪波鼓,使指示器达到最大值,读出波长峰值,此即为该器件的发光

峰值波长。在旋转单色仪波鼓(朝相反方向各转一次),使指示器读数为最大值的一半时,读出两个等于最大值一半的数值,两者之差即为光谱谱线宽度。 由图2可以看出,当器件温度升高时,光谱曲线随之向右移动,从峰值波长的变化可以 求出LED 的波长温度系数。 2 LED 的伏安特性及测试方式 LED 通常都具有图4所示的较好的伏安特性。当LED 管芯通过正向电流为规定的值时,正、负极之间产生的电压降,即为正向压降(以V F 表示,单位为V ),由于正向电阻比较小,故V F 一般都较低,图5示出了V F 的测试原理图 图2 LED 的光谱曲线 波长 图3 LED 的峰值波长和线宽测试方框图 图5 LED 的正向压降测试原理

LED发光二极管工作原理、特性及应用演示教学

LED发光二极管工作原理、特性及应用 半导体发光器件包括半导体发光二极管(简称LED)、数码管、符号管、米字管及点阵式显示屏(简称矩阵管)等。事实上,数码管、符号管、米字管及矩阵管中的每个发光单元都是一个发光二极管。 一、半导体发光二极管工作原理、特性及应用 (一)LED发光原理 发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物,如GaAs(砷化镓)、GaP(磷化镓)、GaAsP(磷砷化镓)等半导体制成的,其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-N特性,即正向导通,反向截止、击穿特性。此外,在一定条件下,它还具有发光特性。在正向电压下,电子由N区注入P区,空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子(少子)一部分与多数载流子(多子)复合而发光,如图1所示。 假设发光是在P区中发生的,那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光,或者先被发光中心捕获后,再与空穴复合发光。除了这种发光复合外,还有些电子被非发光中心(这个中心介于导带、介带中间附近)捕获,而后再与空穴复合,每次释放的能量不大,不能形成可见光。发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大,光量子效率越高。由于复合是在少子扩散区内发光的,所以光仅在靠近PN结面数μm以内产生。

理论和实践证明,光的峰值波长λ与发光区域的半导体材料禁带宽度Eg有关,即λ≈1240/Eg(mm)式中Eg的单位为电子伏特(eV)。若能产生可见光(波长在380nm紫光~780nm红光),半导体材料的Eg应在3.26~1.63eV之间。比红光波长长的光为红外光。现在已有红外、红、黄、绿及蓝光发光二极管,但其中蓝光二极管成本、价格很高,使用不普遍。 (二)LED的特性 1.极限参数的意义 (1)允许功耗Pm:允许加于LED两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。超过此值,LED发热、损坏。 (2)最大正向直流电流IFm:允许加的最大的正向直流电流。超过此值可损坏二极管。 (3)最大反向电压VRm:所允许加的最大反向电压。超过此值,发光二极管可能被击穿损坏。 (4)工作环境topm:发光二极管可正常工作的环境温度范围。低于或高于此温度范围,发光二极管将不能正常工作,效率大大降低。 2.电参数的意义 (1)光谱分布和峰值波长:某一个发光二极管所发之光并非单一波长,其波长大体按图2所示。由图可见,该发光管所发之光中某一波长λ0的光强最大,该波长为峰值波长。 2)发光强度IV:发光二极管的发光强度通常是指法线(对圆柱形发光管是指其轴线)方向上的发光强度。若在该方向上辐射强度为(1/683)W/sr时,则发光1坎德拉(符号为cd)。由于一般LED的发光二强度小,所以发光强度常用坎德拉(mcd)作单位。 (3)光谱半宽度Δλ:它表示发光管的光谱纯度.是指图3中1/2峰值光强所对应两波长之间隔. (4)半值角θ1/2和视角:θ1/2是指发光强度值为轴向强度值一半的方向与发光轴向(法向)的夹角。半值角的2倍为视角(或称半功率角)。 图3给出的二只不同型号发光二极管发光强度角分布的情况。中垂线(法线)AO的坐标为相对发光强度(即发光强度与最大发光强度的之比)。显然,法线方向上的相对发光强度为1,离开法线方向的角度越大,相对发光强度越小。由此图可以得到半值角或视角值。

LED发光二极管的结构组成

LED发光二极管的结构组成 LED Lamp(led 灯)主要由支架、银胶、晶片、金线、环氧树脂五种物料所组成。 一、支架: 1)、支架的作用:用来导电和支撑 2)、支架的组成:支架由支架素材经过电镀而形成,由里到外是素材、铜、镍、铜、银这五层所组成。 3)、支架的种类:带杯支架做聚光型,平头支架做大角度散光型的Lamp。 A、2002杯/平头:此种支架一般做对角度、亮度要求不是很高的材料,其Pin长比其他支架要短10mm左右。Pin间距为2.28mm B、2003杯/平头:一般用来做φ5以上的Lamp,外露pin长为+29mm、-27mm。Pin间距为2.54mm。 C、2004杯/平头:用来做φ3左右的Lamp,Pin长及间距同2003支架。 D、2004LD/DD:用来做蓝、白、纯绿、紫色的Lamp,可焊双线,杯较深。 E、2006:两极均为平头型,用来做闪烁Lamp,固IC,焊多条线。 F、2009:用来做双色的Lamp,杯内可固两颗晶片,三支pin脚控制极性。 G、2009-8/3009:用来做三色的Lamp,杯内可固三颗晶片,四支pin脚。 二、银胶 银胶的作用:固定晶片和导电的作用。 银胶的主要成份:银粉占75-80%、EPOXY(环氧树脂)占10-15%、添加剂占5-10%。 银胶的使用:冷藏,使用前需解冻并充分搅拌均匀,因银胶放置长时间后,银粉会沉淀,如不搅拌均匀将会影响银胶的使用性能。 三、晶片(Chip): 发光二极管和LED芯片的结构组成 1)、晶片的作用:晶片是LED Lamp的主要组成物料,是发光的半导体材料。 2)、晶片的组成:晶片是采用磷化镓(GaP)、镓铝砷(GaAlAs)或砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)等材料组成,其内部结构具有单向导电性。 3)、晶片的结构: 焊单线正极性(P/N结构)晶片,双线晶片。晶片的尺寸单位:mil 晶片的焊垫一般为金垫或铝垫。其焊垫形状有圆形、方形、十字形等。 4)、晶片的发光颜色: 晶片的发光颜色取决于波长,常见可见光的分类大致为:暗红色(700nm)、深红色(640-660nm)、红色(615-635nm)、琥珀色(600-610nm)、黄色(580-595nm)、黄绿色(565-575nm)、纯绿色(500-540nm)、蓝色(450-480nm)、紫色(380-430nm)。 白光和粉红光是一种光的混合效果。最常见的是由蓝光+黄色荧光粉和蓝光+红色荧光粉混合而成。 5)、晶片的主要技术参数: A、晶片的伏安特性图: B、顺向电压(VF):施加在晶片两端,使晶片正向导通的电压。此电压与晶片本身和测试电流存在相应的关系。VF过大,会使晶片被击穿。

LED发光二极管工作原理及检测方法

LED发光二极管工作原理及检测方法 发光二极管LED(Light-EmittingDiode)是能将电信号转换成光信号的结型电致发光半导体器件。 1、发光二极管LED主要特点 (1)在低电压(1.5~2.5V)、小电流(5~30mA)的条件下工作,即可获得足够高的亮度。 (2)发光响应速度快(10-7~10-9 s),高频特性好,能显示脉冲信息。 (3)单色性好,常见颜色有红、绿、黄、橙等。 (4)体积小。发光面形状分圆形、长方形、异形(三角形等)。其中圆形管子的外径有φ1、φ2、φ3、φ4、φ5、φ8、φ10、φ12、φ15、φ20(mm)等规格,直径1mm的属于超微型LED。 (5)防震动及抗冲击穿性能好,功耗低,寿命长。由于LED的PN结工作在正向导通状态,本射功耗低,只要加必要的限流措施,即可长期使用,寿命在10万小时以上,甚至可达100万小时。 (6)使用灵活,根据需要可制成数码管、字符管、电平显示器、点阵显示器、固体发光板、LED 平极型电视屏等。 (7)容易与数字集成电路匹配。 2.发光二极管的原理 发光二极管内部是具有发光特性的PN结。当PN结导通时,依靠少数载流子的注入以及随后的复合而辐射发光。普通发光二极管的外形、符号及伏安特性如图1 所示。LED正向伏安特性曲线比较陡,在正向导通之前几乎有电流。当电压超过开启电压时,电流就急剧上升。因此,LED属于电流控制型半导体器件,其发光亮度L(单位cd/m2,读作坎德拉每平方米)与正向电流IF近似成正双,有公式L =K IFm 式中,K为比例系数,在小电流范围内(IF=1~10mA),m=1.3~1.5。当IF>10mA时,m=1,式(L =K IF 即亮度与正向电流成正比。以磷砷化镓黄色LED为例,相对发光强度与正向电流的关系如图2所示。LED的正向电压则与正向电流以及管芯的半导体材料有关。使用时应根据所要求的显示亮度来选取合适的IF值(一般选10mA左右,对于高亮度LED可选1~2mA),既保证亮度适中,也不会损坏LED。若电流过大,会烧毁LED的PN结。此外,LED的使用寿命将缩短。 由于发光二极管的功耗低、体积小,色彩鲜艳、响应速度快、寿命长,所以常用作收录机、收音

LED发光二极管内部结构详解

LED发光二极管内部结构详解 LED Lamp(led 灯)主要由支架、银胶、晶片、金线、环氧树脂五种物料所组成。 一、支架: 1)、支架的作用:用来导电和支撑 2)、支架的组成:支架由支架素材经过电镀而形成,由里到外是素材、铜、镍、铜、银这五层所组成。 3)、支架的种类:带杯支架做聚光型,平头支架做大角度散光型的Lamp。 A、2002杯/平头:此种支架一般做对角度、亮度要求不是很高的材料,其Pin长比其他支架要短10mm 左右。Pin间距为2.28mm B、2003杯/平头:一般用来做φ5以上的Lamp,外露pin长为+29mm、-27mm。Pin间距为2.54mm。 C、2004杯/平头:用来做φ3左右的Lamp,Pin长及间距同2003支架。 D、2004LD/DD:用来做蓝、白、纯绿、紫色的Lamp,可焊双线,杯较深。 E、2006:两极均为平头型,用来做闪烁Lamp,固IC,焊多条线。 F、2009:用来做双色的Lamp,杯内可固两颗晶片,三支pin脚控制极性。 G、2009-8/3009:用来做三色的Lamp,杯内可固三颗晶片,四支pin脚。 二、银胶 银胶的作用:固定晶片和导电的作用。 银胶的主要成份:银粉占75-80%、EPOXY(环氧树脂)占10-15%、添加剂占5-10%。 银胶的使用:冷藏,使用前需解冻并充分搅拌均匀,因银胶放置长时间后,银粉会沉淀,如不搅拌均匀将会影响银胶的使用性能。 三、晶片(Chip): 发光二极管和LED芯片的结构组成 1)、晶片的作用:晶片是LED Lamp的主要组成物料,是发光的半导体材料。 2)、晶片的组成:晶片是采用磷化镓(GaP)、镓铝砷(GaAlAs)或砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)等材料组成,其内部结构具有单向导电性。 3)、晶片的结构:

LED发光二极管参数说明

LED发光二极管参数说明 LED发光二极管简称LED,采用砷化镓、镓铝砷、和磷化镓等材料制成,其内部结构为一个PN结,具有单向导电性。 当在LED发光二极管PN结上加正向电压时,PN结势垒降低,载流子的扩散运动大于漂移运动,致使P区的空穴注入到N区,N区的电子注入到P区,这样相互注入的空穴与电子相遇后会产生复合,复合时产生的能量大部分以光的形式出现,因此而发光。 发光二极管在制作时,使用的材料有所不同,那么就可以发出不同颜色的光。 LED发光二极管的发光颜色有:红色光、黄色光、绿色光、红外光等。 LED发光二极管的外形有:圆形、长方形、三角形、正方形、组合形、特殊形等。 常用的LED发光二极管应用电路有四种,即直流驱动电路、交流驱动电路、脉冲驱动电路、变色发光驱动电路。使用LED作指示电路时,应该串接限流电阻,该电阻的阻值大小应根据不同的使用电压和LED所需工作电流来选择。 LED发光二极管的压降一般为1.5~2.0 V,其工作电流一般取10~20 mA为宜。。 LED发光二极管的特性 LED发光二极管1.极限参数的意义 (1)允许功耗Pm:允许加于LED两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。超过此值,LED发热、损坏。 (2)最大正向直流电流IFm:允许加的最大的正向直流电流。超过此值可损坏二极管。 (3)最大反向电压VRm:所允许加的最大反向电压。超过此值,LED发光二极管可能被击穿损坏。 (4)工作环境topm:LED发光二极管可正常工作的环境温度范围。低于或高于此温度范围,LED发光二极管将不能正常工作,效率大大降低。 LED发光二极管2.电参数的意义 (1)光谱分布和峰值波长:某一个LED发光二极管所发之光并非单一波长,其波长大体按图2所示。由图可见,该发光管所发之光中某一波长λ0的光强最大,该波长为峰值波长。 (2)发光强度IV:LED发光二极管的发光强度通常是指法线(对圆柱形发光管是指其轴线)方向上的发光强度。若在该方向上辐射强度为(1/683)W/sr时,则发光1坎德拉(符号为cd)。由于一般LED的发光二强度小,所以发光强度常用坎德拉(mcd)作单位。 (3)光谱半宽度Δλ:它表示发光管的光谱纯度.是指图3中1/2峰值光强所对应两波长之间隔. (4)半值角θ1/2和视角:θ1/2是指发光强度值为轴向强度值一半的方向与发光轴向(法向)的夹角。半值角的2倍为视角(或称半功率角)。

LED发光二极管生产工艺流程

LED发光二极管生产工艺流程 涛源光电专业生产LED发光二极管,工厂以技术为先导,以LED应用为目标,一直走在行业的最前沿。涛源LED发光二极管生产厂拥有一支实力雄厚的技术团队和先进的研发、生产、检测设备。工厂提倡流程化规范化管理。 LED发光二极管涛源生产厂建立了高效的供应链管理体系和严格的质量管理体系,确保了产品和服务的高品质、高效率。 LED发光二极管生产流程如下: 固晶==》烘烤==》焊线==》封胶==》烘烤==》一切==》后测==》二切==》分光==》入库。固晶环节:扩晶、排支架、解冻银胶等。 封胶环节:装模条、配胶-》抽真空、支架沾胶、模条灌胶、插支架各工序均不可少。 上面LED发光二极管的LED的简单生产流程! 1.LED发光二极管的生产工艺: LED发光二极管的生产工艺a) 清洗:采用超声波清洗PCB或LED支架,并烘干。 LED发光二极管的生产工艺b) 装架:在LED管芯(大圆片)底部电极备上银胶后进行扩张,将扩张后的管芯(大圆片)安置在刺晶台上,在显微镜下用刺晶笔将管芯一个一个安装在PCB或LED支架相应的焊盘上,随后进行烧结使银胶固化。 LED发光二极管的生产工艺c)压焊:用铝丝或金丝焊机将电极连接到LED管芯上,以作电流注入的引线。LED直接安装在PCB上的,一般采用铝丝焊机。(制作白光TOP- LED需要金线焊机) 的LED发光二极管生产工艺d)封装:通过点胶,用环氧将LED管芯和焊线保护起来。在PCB板上点胶,对固化后胶体形状有严格要求,这直接关系到背光源成品的出光亮度。这道工序还将承担点荧光粉(白光LED)的任务。 LED发光二极管的生产工艺e)焊接:如果背光源是采用SMD-LED或其它已封装的LED,则在装配工艺之前,需要将LED焊接到PCB板上。 LED发光二极管生产工艺f)切膜:用冲床模切背光源所需的各种扩散膜、反光膜等。 LED发光二极管的生产工艺g)装配:根据图纸要求,将背光源的各种材料手工安装正确的

发光二极管封装结构及技术(精)

https://www.doczj.com/doc/596260365.html, 发光二极管封装结构及技术https://www.doczj.com/doc/596260365.html, 1 引言 LED是一类可直接将电能转化为可见光和辐射能的发光器件,具有工作电压低,耗电量小,发光效率高,发光响应时间极短,光色纯,结构牢固,抗冲击,耐振动,性能稳定可靠,重量轻,体积小,成本低等一系列特性,发展突飞猛进,现已能批量生产整个可见光谱段各种颜色的高亮度、高性能产品。国产红、绿、橙、黄的LED产量约占世界总量的12%,“十五”期间的产业目标是达到年产300亿只的能力,实现超高亮度AiGslnP的LED外延片和芯片的大生产,年产10亿只以上红、橙、黄超高亮度LED管芯,突破GaN材料的关键技术,实现蓝、绿、白的LED的中批量生产。据预测,到2005年国际上LED的市场需求量约为2000亿只,销售额达800亿美元。 在LED产业链接中,上游是LED衬底晶片及衬底生产,中游的产业化为LED芯片设计及制造生产,下游归LED封装与测试,研发低热阻、优异光学特性、高可靠的封装技术是新型LED走向实用、走向市场的产业化必经之路,从某种意义上讲是链接产业与市场的纽带,只有封装好的才能成为终端产品,才能投入实际应用,才能为顾客提供服务,使产业链环环相扣,无缝畅通。 2 LED封装的特殊性 LED封装技术大都是在分立器件封装技术基础上发展与演变而来的,但却有很大的特殊性。一般情况下,分立器件的管芯被密封在封装体内,封装的作用主要是保护管芯和完成电气互连。而LED封装则是完成输出电信号,保护管芯正常工作,输出:可见光的功能,既有电参数,又有光参数的设计及技术要求,无法简单地将分立器件的封装用于LED。 LED的核心发光部分是由p型和n型半导体构成的pn结管芯,当注入pn 结的少数载流子与多数载流子复合时,就会发出可见光,紫外光或近红外光。但pn结区发出的光子是非定向的,即向各个方向发射有相同的几率,因此,并不是管芯产生的所有光都可以释放出来,这主要取决于半导体材料质量、管芯结构及几何形状、封装内部结构与包封材料,应用要求提高LED的内、外部量子效率。常规Φ5mm型LED封装是将边长0.25mm的正方形管芯粘结或烧结在引线架上,管芯的正极通过球形接触点与金丝,键合为内引线与一条管脚相连,负极通过反射杯和引线架的另一管脚相连,然后其顶部用环氧树脂包封。反射杯的作用是收集管芯侧面、界面发出的光,向期望的方向角内发射。顶部包封的环氧树脂做成一定形状,有这样几种作用:保护管芯等不受外界侵蚀;采用不同的形状和材料性质(掺或不掺散色剂),起透镜或漫射透镜功能,控制光的

LED发光二极管参数

led发光二极管参数 简介: LED是发光二极管( Light Emitting Diode, LED)的简称,也被称作发光二极管,这种半导体组件一般是作为指示灯、显示板,它不但能够高效率地直三丰光电接将电能转化为光能,而且拥有最长达数万小时~10 万小时的使用寿命,同时具备不若传统灯泡易碎,并能省电等优点。 发光二极管简称为LED。由镓(Ga)与砷(AS)、磷(P)的化合物制成的二极管,当电子与空穴复合时能辐射出可见光,因而可以用来制成发光二极管,在电路及仪器中作为指示灯,或者组成文字或数字显示。磷砷化镓二极管发红光,磷化镓二极管发绿光,碳化硅二极管发黄光。 它是半导体二极管的一种,可以把电能转化成光能;常简写为LED。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成,也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后,从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子,在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合,产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同,释放出的能量越多,则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。 发光二极管的反向击穿电压约5伏。它的正向伏安特性曲线很陡,使用时必须串联限流电阻以控制通过管子的电流。限流电阻R可用下式计算: R=(E-UF)/IF 式中E为电源电压,UF为LED的正向压降,IF为LED的一般工作电流。发光二极管的两根引线中较长的一根为正极,应按电源正极。有的发光二极管的两根引线一样长,但管壳上有一凸起的小舌,靠近小舌的引线是正极。 与小白炽灯泡和氖灯相比,发光二极管的特点是:工作电压很低(有的仅一点几伏);工作电流很小(有的仅零点几毫安即可发光);抗冲击和抗震性能好,可靠性高,寿命长;通过调制通过的电流强弱可以方便地调制发光的强弱。由于有这些特点,发光二极管在一些光电控制设备中用作光源,在许多电子设备中用作信号显示器。把它的管心做成条状,用7条条状的发光管组成7段式半导体数码管,每个数码管可显示0~9十个数目字。 LED(发光二极管)是利用化合物材料制成pn结的光电器件。它具备pn结结型器件的电学特性:I-V特性、C-V特性和光学特性:光谱响应特性、发光光强指向特性、时间特性以及热学特性。 1、LED电学特性 1.1 I-V特性表征LED芯片pn结制备性能主要参数。LED的I-V特性具有非线性、整流性质:单向导电性,即外加正偏压表现低接触电阻,反之为高接触电阻。 如图: (1) 正向死区:(图oa或oa′段)a点对于V0 为开启电压,当V<Va,外加电场尚克服不少因载流子扩散而形成势垒电场,此时R很大;开启电压对于不同LED其值不同,GaAs 为1V,红色GaAsP为1.2V,GaP为1.8V,GaN为2.5V。 (2)正向工作区:电流IF与外加电压呈指数关系 IF = IS (e qVF/KT –1) -------------------------IS 为反向饱和电流。 V>0时,V>VF的正向工作区IF 随VF指数上升IF = IS e qVF/KT (3)反向死区:V<0时pn结加反偏压

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