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半导体照明职业资格考试光学方向—上机复习题一、1）利用TRACEPRO 设计一个”单透镜”a)单透镜中心位于（0,0,0）位置b)透镜参数：以半径为单位c)透镜中心厚度为4.5mm，d)透镜材料为肖特玻璃(SCHOTT)，牌号为K10e)第一个面半径为59.46f)第二个面半径为-47.33g)半孔径：10g)”光源”参数设置：i. 光源大小为半径为10mm的圆形发光面，出射平行光ii．中心位置（0，-50,0）,（0, 0,-50）iii．光源形式：光通量1watts 总光线数：1000iv．波长：0.5461 umv．场角分布：垂直发光表面发光场型h)接收器参数设置：i.在距离透镜36mm的地方接收光线ii.接收面的尺寸为100mm*100mm(h)效果图要求：i.观察空间光强分布曲线：采用灯具模式；光强分布的参数设置为平滑度为50；水平方向角度数目为50ii.辐照度/光照度图：辐照度；描绘光线：入射；平滑化：图示计数50通过Cadala plot 选项设置使配光曲线的法线为0度。
步骤：1.构建模型：单透镜，光源，接收面2.设置属性：1）LED面发光属性定义单透镜材料透镜中心厚度为4.5mm，透镜材料为肖特玻璃(SCHOTT)，牌号为K10 第一个面半径为59.46第二个面半径为-47.33半孔径：103.进行光线追迹4.修改必要参数，获得配光曲线，并导出IES文件。
5.获得接收面的照度分布题二、利用DIALUX模拟室内照明设计效果一、基本参数a) 房间长84m、宽27米、高13米;b) 灯具安装高度11米，c) 采用给定灯具d) 照度要求大于200Luxe) 天棚、墙壁、地面的反射率分别为50%、50%、20%f) 维护系数0.8g) 工作面高度0.75。
h）工作面的照度均匀度大于0.4。
二、自行选择灯具，获得以下结果：i. 照明器具表ii. 等照度图iii.点照度表iv. 结果目录v. 3D图步骤：1.建立新的室内设计案，选用3D视图2.天棚、墙面、地面反射率分别为50%、50%、20%3.使用灯具为Thorn 96 207 107 OPTUS IV DI 2x54W HFS GRY DSB ML [STD]，在天花板上黏贴一枚灯具，计算地板上的照度情况若要在地面形成平均照度200lx以上，则至少需要128枚灯具。
半导体照明认证初级光学笔试复习题考试时间180分钟一、填空题1.光按照激发方式不同分为如下几类：生物发光，化学发光，，阴极射线发光，燃烧发光，。
2.道路照明中很窄的路段应使用布灯方式，照度均匀度和纵向照度均匀度都很好的布灯方式有和，道路两侧有茂密树木的情况下应考虑布灯。
3.某灯具的输入功率为18W，光通量为1512 lm，则次灯的光效为。
4.在相同的使用条件下，灯具发出的总光通量与灯具内所有光源发出的总光通量之比，称为。
5.当电流流过LED 器件时，PN结的温度将上升，我们把PN结区得温度定义为；其温度越高，LED的光输出，发光波长，发生红移。
6.光的反射通常包括三种，分别为、、。
7.如果光线的入射角大于临界角，那么就没有折射光线，入射光线的能量都被反射了，这种现象叫做。
二、选择题1．下面那一种材料可以用来制作蓝光发光二极管（）。
A.铝磷化镓(AlGaP)B.磷化镓(GaP)C.氮化镓(GaN)D.氮化铝(AlN)2．以下哪种措施不能减少反射眩光？( )A.限制灯具亮度B.采用漫反射墙面C.同等功率时选用宽光束灯具替换窄光束的D.采用高光效光源3．某均匀漫反射表面的反射比为，则该表面的亮度与照度的关系为：（）。
A.B.C.D.4．考虑国家照明标准和节能，教室照明采用以下哪种规划最好？( )A.平均照度250lx，LPD 8w/m2B.平均照度350lx，LPD 11.5w/m2C.平均照度285lx，LPD 8.5w/m2D.平均照度300lx，LPD 10.5w/m25．安装灯具时要考虑距高比，这是因为要( )。
A.保证工作面平均照度B.控制照度均匀度C.减少维护次数D.减少眩光6．荧光灯汞齐技术的优势在于( )。
A.提高光源显色性B.提高光源寿命C.放宽工作温度范围D.降低启动电压7．一盏出光面为40cm×80cm的LED灯具，测量其光强分布时，以下最合适的LED灯具到光度探头的距离是：（）。
二——_LED.PPT1、什么是半导体照明（固态照明），半导体照明是第几代照明光源，又是第几代电光源？（1）用半导体材料制作白光LED 称为固态照明。
（2）第四代 （3）第三代2、LED 产业的上游、中游和下游各做哪些工作？（1）上游：材料生长、结构设计；（2）中游：芯片制备；（3）下游：封装。
3、什么是等电子中心(等电子陷阱)？什么的材料的发光是基于这种物理效应？（1）等电子中心指半导体中的一种深能级杂质产生的一种特殊的束缚态，有时在禁带中可产生起陷阱作用的深能级，故又称为“等电子陷阱”。
（2）GaP 系和GaAsP 系是基于这种物理效应。
4、半导体材料能制作成发光芯片的要求和性能提升的原因是什么？（1）要求：制作低缺陷的高质量薄膜；控制p 型和n 型的电子传导性；制作高效的发光结构。
（2）原因：材料生长的改进；掺杂的改进；结构的改进。
（pn 结--异质结--双异质结--量子阱）5、目前， AlGaAs （填材料）适用于高亮度红光和红外LED 。
AlGaInP 适用于高亮度红、橙、黄及黄绿LED 。
GaInN 适用于高亮度深绿、蓝、紫和紫外LED 。
三_——LED.PPT1、在半导体中电子分布须遵循哪些基本原则和规则？（1）最低能量原理：先填充低能级轨道，使原子系统能量最低；（2）泡利不相容原理：每个轨道最多容纳两个自旋相反的两个电子；（3）洪德规则：能级简并的轨道上，电子尽可能自旋平行地分占不同的轨道；全填满、半填满和全空状态比较稳定。
2、直接带隙和间接带隙半导体有哪些区别？并分别给出一个实际的例子。
（1）直接带隙：(a)价带极大值和导带极小值都位于k 空间的原点;(b)价带的电子跃迁到导带时，只要求能量的改变，而电子的准动量不发生变化，称为直接跃迁(c)直接跃迁对应的半导体材料称为直接禁带半导体。
例子：GaAs ，GaN ，ZnO（2）间接带隙：(a)价带的极大值和导带的极小值不位于k 空间的原点上;(b)价带的电子跃迁到导带时，不仅要求电子的能量要改变，电子的准动量也要改变，称为间接跃迁;(c)间接跃迁对应的半导体材料称为间接禁带半导体。
半导体照明与显示技术考试试题及答案第一部分：选择题1.以下关于半导体照明的说法正确的是：A. 半导体照明是指利用半导体材料发光的技术B. 半导体照明只适用于室内照明C. 半导体照明不包括LED照明技术D. 半导体照明的效率低，不符合环保要求答案：A. 半导体照明是指利用半导体材料发光的技术2.下列哪个不属于半导体发光二极管的主要特点？A. 高亮度B. 高效率C. 长寿命D. 高电压需求答案：D. 高电压需求3.以下关于半导体显示技术的说法错误的是：A. OLED是一种常见的半导体显示技术B. TFT-LCD是一种常见的半导体显示技术C. LED显示屏是一种常见的半导体显示技术D. 半导体显示技术具有高对比度和快速响应的特点答案：C. LED显示屏是一种常见的半导体显示技术（正确的说法是LED是一种常见的半导体照明技术）4.以下哪种技术不是半导体照明和显示中常见的驱动方式？A. 平板驱动B. 矩阵驱动C. 串行驱动D. 并行驱动答案：A. 平板驱动第二部分：简答题1.请简要解释半导体照明的工作原理。
答：半导体照明利用半导体材料在电流通入时发光的特性。
当正向电流通过半导体材料时，半导体内的电子与空穴结合并重新组合，放出能量以光的形式释放出来，从而发光。
半导体照明的发光颜色根据所使用的半导体材料和杂质掺入类型的不同而有所区别。
2.半导体发光二极管相比传统照明源的优势有哪些？答：半导体发光二极管相比传统照明源具有以下优势：- 高亮度：半导体发光二极管具有高亮度，能够产生明亮的光线。
- 高效率：半导体发光二极管的能量转化效率较高，能够将电能转化为光能的比例较高，相比传统照明源更节能。
- 长寿命：半导体发光二极管具有较长的使用寿命，一般可达到几万到几十万小时，远远超过传统照明源的寿命。
- 快速响应：半导体发光二极管具有快速响应的特点，开关速度快，瞬间亮灭。
3.请简要解释半导体显示技术中的TFT-LCD和OLED。
1.吉尔德实验选择的波长分别为630nm(红)、540nm(绿)、460nm(蓝)的光谱色为三原色。
2.显色性：特殊显色指数Ri为光源对某一种标准样品的显色指数，其表达式为Ri=100-4.6△Ei，一般来说，Ra在80到100之间，其显色效果最优；在50到80之间，其显色效果一般；Ra小于50，其显色效果为差。
3.直接带隙与间接带隙半导体：直接带隙半导体材料就是导带最小值(导带底)和价带最大值在k空间中同一位置。
电子要跃迁到导带上产生导电的电子和空穴(形成半满能带)只需要吸收能量。
直接带隙半导体的重要性质:当价带电子往导带跃迁时，电子波矢不变，在能带图上是竖直地跃迁，这就意味着电子在跃迁过程中，动量可保持不变--满足动量守恒定律。
相反，如果导带电子下落到价带(即电子与空穴复合)时，也可以保持动量不变--直接复合，即电子与空穴只要一相遇就会发生复合(不需要声子来接受或提供动量)。
因此，直接带隙半导体中载流子的寿命必将很短;同时，这种直接复合可以把能量几乎全部以光的形式放出(因为没有声子参与，故也没有把能量交给晶体原子)一发光效率高(这也就是为什么发光器件多半采用直接带隙半导体来制作的根本原因)。
直接带隙半导体的例子:GaAs、InP半导体。
相反，Si、Ge 是间接带隙半导体。
间接带隙半导体材料(如Si、Ge)导带最小值(导带底)和满带最大值在k空间中不同位置。
形成半满能带不只需要吸收能量，还要改变动量。
间接带隙半导体材料导带最小值(导带底)和满带最大值在k空间中不同位置。
k 不同，动量就不同，从一个状态到另一个必须改变动量。
与之相对的直接带隙半导体则是电子在跃迁至导带时不需要改变动量。
锗和硅的价带顶 Ev都位于布里渊区中心，而导带底Ec则分别位于<100>方向的简约布里渊区边界上和布里渊区中心到布里渊区边界的0.85 倍处，即导带底与价带顶对应的波矢不同。
这种半导体称为间接禁带半导体。
半导体照明（LED）百题问答上海市光电子行业协会二OO五年二月1、光的本质是什么，物体发光有哪几种方式？ 42、谓电致发光？半导体发光为何属冷光？ 54、简单介绍一下LED的发展历史好吗？55、请问照明光源的基本种类与主要性能有哪些？66、如何描述LED的基本特性？67、传统光源相比，LED光源有哪些优点？89、何谓绿色照明光源？它有哪些特点？810、为什么说21世纪将迎来照明产业自爱迪生发明白炽灯以来又一次产业革命？912、哪些产业是LED产业链的构成部分？1018、当前我国LED产品与国际先进相比，主要差距在哪里？1019．LED的发光源是——PN结，是如何制成的？哪些是常用来制造LED的半导体材料？1122、当前生产超高亮LED的外延方法主要有几种？什么是MOCVD？1127、请可否能深入浅出地介绍一下LED芯片的制造流程。
1229、通过哪些芯片制造过程中的工艺技术措施，可以提高芯片发光强度与出光效率？1330、LED的芯片为什么要分成诸如8mil，9mil…13至22mil，40mil等不同的尺寸？尺寸大小对LED光电特性有哪能些影响？1534、请介绍一下“透明电极”芯片的结构与它的特点？1635、什么是“倒装装芯片”（Flip Chip）?它的结构如何？它有哪些优点？ 1636、用于半导体照明的芯片技术的发展主流是什么？1737、LED芯片封装成发光二极管一般可以分成哪几种形式？他们在结构上各有什么不同？1738、LED芯片封装成器件一般的制造程是什么？1839、为什么要将芯片进行封装？封装后的器件比裸芯在性能上有什么不同？1841、何谓“一次光学设计”？LED封装中有哪几种出光透镜？他们有何特点？1942、大功率LED的封装形式目前常见的有哪几种？他们各自有哪些异同？2046、能否简单介绍一下芯片粘结工艺中的“合金粘结”工艺？2048、白光LED是通过哪些方法来实现的？2149．当前制造白光LED的主流方法是什么？2250．白光LED当前具有代表性的产品的水平如何？2251．什么是色温？什么是显色指数？2252．照明领域对白光LED的光电性能有哪些基本要求？2354．LED光源取代传统光源从目前来看还需克服哪些障碍和基本技术关键？2355．白光LED的光谱与单色光（红、黄、蓝、紫等）的光谱有些什么区别？2556．为什么用太阳能电池与白光LED组合的照明系统被称为“真正的绿色照明”系统？2659．什么是LED的内量子效率？不同的发光波长，假定内量子效率达100%，其电-光效率有何不同？2660、LED PN结有源层发出的光子能否100%逸出到空气中？2762、能否简述一下提高LED芯片电一光转换效率的意义何在？2863、衡量LED器件光电转换优劣的参数主要有哪些？2964、单个LED的流明效率与用LED作光源构成的灯具的流明效率有什么异同？3065、什么是人眼对光的视觉函数？3166、人眼对光的视觉函数这一特点对我们了解LED有什么作用？3267、为什么一个蓝光LED在涂上特殊的荧光粉构成白光LED后，其辐射光通量会比蓝光的高出几倍基至十几倍？3268、LED在照明应用中，往往要知道这个LED的照度是多少，请问照度的定义是什么？知道了这个LED的辐射光通量，能否求出它的照度？3370、请问LED光通量φ与发光强度即光强是否能相互转换？3471、LED的发光强度Iv与照度E之间如何进行换算？ 3472、为什么说用积分球来测量LED的光通量时，可以认为：在积分球内表面任一点位置上得到的由另一部分反射出的照度，不受点的位置的影响？3573、为什么LED PN结上温度升高会引起它的光电参数退化？3675、衡量LED长期使用性能退化的主要指标是什么？3676、什么是LED的结温，它是如何产生的？3777、简述结温对LED光输出的影响3879．当结温上升时，LED的发光波长与颜色如何变化？3980．简述什么是热阻？它的定义和单位是什么？4081．LED PN结上最高结温的含义是什么？4082．试述LED器件的热阻模型，它由哪些部分构成？各有什么特点？4183．为什么说提高光效可降低结温，试述提高光效的主要途径4284．试述热阻在功率LED光源应用中的作用4385、如何减小LED的热阻值4486．请简单介绍一下目前常用的热阻测试方法：4587．何谓功率型LED，请介绍一下它的发展概况：4690．LED工作时，较好的驱动方法是什么方法？4791.有哪些常用的恒流驱动LED的方法？请作简单介绍。
半导体照明基础知识笫一部分光源基础1.光致发光有大量材料受到紫外线的激发而辐射出可见光, 称为光致发光荧光这个词用来表示材料受到激发后立即发光. 荧光灯属.光致发光2.电致发光将电能直接转化为光能的一种物理现象. 光-电转换不需经过其他物理过程.如:LED 发光属电致发光.3 .光源分类热辐射: 白炽灯, 卤钨灯气体放电: 高压气体放电灯:汞灯. 钠灯. 舍金卤化物灯.低压气体放电灯: 钠灯, 荧光灯.电致发光: 发光二极管（LED）4.性能参数光效: 光源将其他形式的能量转化为可见光的能力的量,光源所发出的光通量和光源所消耗的电功率之比。
即Ф/Pi 单位: ml/w光源寿命: 全寿命, 平均寿命, 有效寿命。
有效寿命是指光源的光通量下降到初始值的70%5．光通维持率在规定条件下对LED照明产品进行燃点，在寿命期间内燃点达到一特定时间时所发出的光通量与初始光通量的比值，用百分数表示。
6. 光分布光源的分布分为漫射性和指向性。
笫二部分光度学基础1. 光通量光通量: 光源在单位时间内发出的光量称为光源的光通量用Φ表示。
单位: ml 2．发光强度光源在某一方向的单位立体角中发射的光通量定义为光源在该方向上的发光强度。
（简称光强）用符号:I表示, 单位: (cd) 表示3. 光照度光照度(简称照度)是表征表面被照明程度的量,是单位表面接受到的光通量用符号:E 表示, 单位:lx, 例: 晴天中午地面照度为了100000 lx 4. 亮度光源在某一方向的亮度(L)是光源在该方向上的单位投影面在单位立体角中发射的光通量.笫三部分色度学基础1.CIE标准色度学系统规定RGB系统的三色光波长700.0nm(红光R) 546.1nm(绿光G) 435.8nm(蓝光B)2. 色温将标准黑体加温，黑体颜色将由：红，橙红，黄，黄白，蓝白依次变化。
光源色温定义为和黑体颜色相近时的黑体温度。
用热力学温度K表示。
色温用 CT 表示, 单位:K当光源发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色相同时，黑体的温度称为该光源的颜色温度,简称：色温3.相关色温光源发出的光的颜色和各种温度下的黑体辐射的颜色都不完全相同，通常选用与其光颜色最为接近的黑体的温度为该光源的相关色温，用CCT表示单位:K4. 显色指数光源对物体颜色的还原能力用显色指数表示。
