下载文档原格式
学习固体物理的感受经过了十几周的学习，我们这门《固体物理学》也结束了最后的任务，虽然说这门课对于咱们专业的同学来说总体上难度很大，但是在您的指导下，同学们还是基本能够按时出勤，最重要的是达到了开设这门课的最初用意，能够为我们以后学习和了解更多物理学相关的知识打下良好的基础。
本课程是材料科学与工程专业的物理类基础课，包括晶格结构、晶格振动与热性质、固体电子理论、半导体、固体磁性质、绝缘体、介电体等部分。
这门课程系统介绍固体物理研究的基本理论与重要试验方法提示丰富多彩的固体形态（如金属、绝缘体、磁性材料等）形成的基本物理规律，给出研究这些固体的实验（如X光衍射、中子散射、磁散射等）设计的基本原理。
简单地说，固体物理学的基本问题有：固体是由什么原子组成？它们是怎样排列和结合的？这种结构是如何形成的？在特定的固体中，电子和原子取什么样的具体的运动形态？它的宏观性质和内部的微观运动形态有什么联系？各种固体有哪些可能的应用？探索设计和制备新的固体，研究其特性，开发其应用。
其实固体物理学是研究固体的性质、它的微观结构及其各种内部运动，以及这种微观结构和内部运动同固体的宏观性质的关系的学科。
固体通常指在承受切应力时具有一定程度刚性的物质，包括晶体和非晶态固体。
固体的内部结构和运动形式很复杂，这方面的研究是从晶体开始的，因为晶体的内部结构简单，而且具有明显的规律性，较易研究。
晶体或多或少都存在各种杂质和缺陷，它们对固体的物性，以及功能材料的技术性能都起重要的作用。
半导体的电学、发光学等性质依赖于其中的杂质和缺陷；大规模集成电路的工艺中控制和利用杂质及缺陷是极为重要的。
非晶态固体的物理性质同晶体有很大差别，这同它们的原子结构、电子态以及各种微观过程有密切联系。
从结构上来分，非晶态固体有两类。
一类是成分无序，在具有周期性的点阵位置上随机分布着不同的原子或者不同的磁矩；另一类是结构无序，表征长程序的周期性完全破坏，点阵失去意义。
固体物理学读书报告研究的对象、内容固体物理学是研究固体的性质、它的微观结构及其各种内部运动，以及这种微观结构和内部运动同固体的宏观性质的关系的学科。
固体的内部结构和运动形式很复杂，这方面的研究是从晶体开始的，因为晶体的内部结构简单，而且具有明显的规律性。
由于固体物理本身是微电子技术、光电子学技术、能源技术、材料科学等技术学科的基础。
同时，固体物理学的成就和实验手段对化学物理、催化学科、生命科学、地学等的影响日益增长，正在形成新的交叉领域。
固体物理对于技术的发展有很多重要的应用，晶体管发明以后，集成电路技术迅速发展，电子学技术、计算技术以至整个信息产业也随之迅速发展。
其经济影响和社会影响是革命性的。
这种影响甚至在日常生活中也处处可见。
固体物理学是20世纪物理学发展最快的一门学科，几十年来，以固体物理学的能带理论为基础，科学家在半导体、激光、超导、磁学等现代科学研究方面取得了重大突破，有关研究成果已经迅速转化为生产力，并带动了整个信息科学技术群的高速发展。
固体固体是物质存在的一种状态。
与液体和气体相比固体有比较固定的体积和形状、质地比较坚硬。
固体是由数量级为10*23的粒子所结合成的宏观体系，是一个复杂的多体系统。
固体的基态（即T=0K时的状态）不仅是能量最低的状态，而且还是某种有序状态。
从微观角度分析，实验上所测得的宏观属性是固体在外扰动作用下从基态跃迁到激发态时所产生的响应。
晶体在固体物理中，晶体结构的研究占据了很重要的地位。
下面先对晶体作些介绍。
晶体是各向异性的均匀物体。
生长良好的晶体,外观上往往呈现某种对称性。
从微观来看，组成晶体的原子在空间呈周期重复排列。
即以晶体中的原子或其集合为基点,在空间中三个不共面的方向上,各按一定的点阵周期，不断重复出现。
如从重复出现的每个基元中各取某一相当点，则这些点合在一起形成一个空间点阵的一部分。
确切地说，点阵是一组按连接其中任何两点的矢量进行平移后而能复原的点的重复排列。
结晶化学导论读后感篇一结晶化学导论读后感读完《结晶化学导论》这本书，我整个人都有点懵圈，这感觉就像在知识的海洋里拼命扑腾，却还是被海浪打得晕头转向。
说真的，这本书可真不简单！里面那些密密麻麻的公式和复杂的图表，看得我眼花缭乱。
也许对于那些学霸大神来说，这是一顿美味的知识大餐，但对于我这个普通学生而言，简直就是一场噩梦！我觉得自己就像个迷路的小孩，在结晶化学的迷宫里到处乱撞。
不过，你还别说，硬着头皮读下去，我居然也发现了一些有趣的东西。
比如说晶体的结构，那些规整的排列方式，就好像是大自然精心设计的艺术品。
我不禁想，大自然是不是个超级厉害的设计师，能创造出这么精妙的结构？还有那些关于晶体生长的理论，让我想到了小时候种豆芽的经历。
我天天盼着豆芽能快快长大，就像期待晶体能完美地生长出来一样。
可能这两者之间有着某种神秘的联系？但是，有时候我又觉得自己太天真了，这么深奥的知识，哪能这么轻易就被我搞懂。
也许我只是看到了表面的一点点皮毛，真正的精髓还在那厚厚的书页里等着我去挖掘呢。
这本书读起来真的很费劲，我无数次想放弃，可又不甘心。
难道我就这样被一本破书打败？不行，绝对不行！我觉得我还得继续跟它死磕到底，说不定哪天我就突然开窍了呢？篇二结晶化学导论读后感哎呀妈呀，《结晶化学导论》这本书可真是把我折磨得够呛！刚翻开书的时候，我心里还美滋滋的，想着能学点高大上的知识，在同学面前显摆显摆。
可谁知道，这简直就是给自己挖了个大坑！那些专业术语，就像一群调皮的小怪兽，在我脑子里乱蹦乱跳，把我搞得晕头转向。
我一直在想，这结晶化学到底是个啥玩意儿？为啥就这么难理解？难道是我太笨了？也许是吧，毕竟看着那些学霸们轻轻松松就搞懂了，我却还在这抓耳挠腮。
不过，读着读着，我也发现了一些有意思的地方。
比如说晶体的对称性，那简直就像是一个神奇的魔法，让原本平淡无奇的东西变得如此美丽和独特。
我就在想，要是生活中的一切都能像晶体那样对称完美，那该多好啊！可是，现实总是残酷的。
现代固体物理学导论阎守胜读后感【最新版】目录1.现代固体物理学导论阎守胜读后感概述2.阎守胜的科学成就与贡献3.现代固体物理学的基本概念与理论4.固体物理学的应用与发展前景5.总结正文一、现代固体物理学导论阎守胜读后感概述《现代固体物理学导论》是阎守胜教授编写的一本固体物理学教材，全面系统地介绍了现代固体物理学的基本概念、理论和应用。
通过阅读这本书，我对固体物理学有了更深刻的理解，对其在科学领域中的重要地位和应用价值有了更清晰的认识。
二、阎守胜的科学成就与贡献阎守胜教授是我国著名的物理学家，在固体物理学领域有着卓越的成就。
他长期从事固体物理学的教学和研究工作，发表了许多有影响力的论文，为我国固体物理学的发展做出了巨大的贡献。
三、现代固体物理学的基本概念与理论现代固体物理学是研究固体材料宏观性质和微观过程的物理学分支。
固体材料包括晶体、非晶体和介于两者之间的准晶体。
在自然界的矿物中，晶态物质占到 98% 以上。
理想晶体中原子排列十分规则，主要是原子间的相互作用力使晶体保持稳定。
而固体的宏观性质，如力学性能、导电性、光学性能等，都可以从微观结构和原子间的相互作用力来解释。
四、固体物理学的应用与发展前景固体物理学的应用领域非常广泛，涉及到材料科学、电子技术、信息技术等众多领域。
随着科学技术的不断发展，固体物理学在纳米技术、超导技术、光电子技术等方面的应用也越来越广泛。
在未来，固体物理学将为我国科技进步和经济社会发展发挥更大的作用。
五、总结《现代固体物理学导论》是一本极具价值的教材，让我对固体物理学有了更加系统的认识。
阎守胜教授的学术成就和贡献，让我感受到了科学家们对知识的追求和对教育的热爱。
关于固体物理教学工作中的心得体会《固体物理学》课程是材料物理专业、材料科学与工程专业的一门专业基础课。
材料专业学生通过学习《固体物理学》，为学习后续专业课以及从事有关固体材料教学、科研和生产等方面的工作打下理论基础。
因此，根据材料专业的特点，如何使学生充分掌握固体物理知识，这对老师的教学方法、手段等是一个较高的要求。
在几年的教学实践与改革工作中，我总结了以下几条心得体会：一、加强教学内容现代化，强调理论联系实际改革固体物理的教学内容，使之内容较为齐全、体系较为完整。
同时精选狭义相对论、量子力学、原子物理等教学内容，尤其要把那些已成为现代科技重要基础的近代物理知识和理论列为教学的辅助内容，使学生对物理前沿知识有一定的了解。
加强经典和近代内容的相互渗透和教学相关性，注意用现代科技和人类科技进步的眼光来认识、审视、组织和讲授经典内容，使学生不仅认识到经典内容的历史贡献，而且能体会到经典内容在今天科技进步中的地位和作用。
扩大教学内容中定性和半定量描述的比重，使学生充分领悟物理问题的精华，强调揭示物理思想和方法的内涵。
建立现代工程技术人才的最优知识体系，除通常的基本教学内容之外，像流体力学、声学、几何光学、物性学等在工程科技应用中发挥重要作用的基本内容都有所反映。
重视例题、习题、思考题以及考试题的实用价值，从生产实践、科研工作和科技应用中提炼和归纳出各种典型的物理模型，获取真实的数据，提供实际条件，使学生在物理课学习和训练中贴近实践和时代。
二、加强能力培养，活化教学方法教学观念和教学方法在教学过程中是十分重要的。
固体物理教学中应鼓励学生冒尖、创新和标新立异。
例如，教学中让学生通过集体讨论的方式来交流和汇报各自的学习情况，介绍各自分析和研究的结果，在讨论中互相启发、学习、促进，让学生从知识运用、技能训练、语言表达和归纳总结诸方面得到充分的锻炼和表现。
教师应参与学生的集体讨论，但主要是提问题、设障碍、启发思路和引导争论，而不是“抱”着学生走，这对教师的水平要求相当高。
《固体物理导论》读书随笔1. 固体物理导论概述在开始阅读这本《固体物理导论》时，我被其深厚的理论底蕴和丰富的实践应用所吸引。
这本书作为固体物理学的入门教材，为初学者提供了一个全面、系统的学习框架，让我对固体物理学有了更加清晰的认识。
固体物理学是研究固体物质的物理性质和行为的一门科学，它不仅探究固体的微观结构，还研究固体中的电子行为、力学性质、热学性质等。
在现代科技领域，固体物理学的重要性日益凸显，因为固体材料的应用几乎无处不在，涉及到能源、电子、光学、磁学等多个领域。
这本书的导论部分详细介绍了固体的基本性质，包括晶格结构、晶体缺陷、相变等。
接着介绍了固体的电子理论，包括能带理论、费米能级等概念。
还介绍了固体的力学性质、热学性质以及电磁性质等。
这些内容构成了固体物理学的核心知识体系。
固体物理的研究方法涉及到实验和理论两个方面，实验方面主要包括各种物理性质的测量和表征，如X射线衍射、电子显微镜等。
理论方面则涉及到量子力学的应用，如波函数、量子力学方程等。
计算机模拟也成为现代固体物理研究的重要工具。
通过阅读《固体物理导论》的导论部分，我对固体物理学有了更深入的了解。
这本书为我揭示了固体物理学的奥秘，激发了我对这门学科的浓厚兴趣。
在接下来的学习中，我将继续深入探索固体的微观世界，理解固体的各种物理性质和行为。
通过不断学习和实践，我将能够更好地掌握固体物理学的基本原理和应用。
1.1 固体物理的定义与意义在量子力学和现代物理学的宏大舞台上，固体物理以其独特的魅力占据了重要的一席之地。
它不仅仅是对微观粒子在固态条件下的行为进行研究，更是探讨物质的基本组成、结构、性质以及演变规律的学科。
当我们谈论固体物理时，我们实际上是在探索物质世界的本质，以及在这些性质中体现出来的宏观现象。
固体的定义多种多样，但最基本的特征是具有固定的晶格结构和电子排布。
晶格结构为固体提供了稳定的几何外形，而电子排布则决定了物质的内在特性，如导电性、磁性等。
应用光学—读书报告第一篇：应用光学—读书报告第七章读书报告本章主要讲的是颜色：颜色的分类和特性：颜色：不同波长可见光辐射作用于人的视觉器官后所产生的心里感受，颜色和波长的关系并不是完全固定的；光谱上除572nm（黄）、503nm(绿)和478nm(蓝)是不变的颜色外，其它颜色在光强增加时都略向红色或蓝色变化。
色度学则是将主观的颜色感受和客观的物理刺激联系起来的科学颜色形成的物理机制：光源色：自发光形成的颜色物体色：自身不发光，凭借其它光源照明，通过反射或透射而形成的颜色荧光色：物体受光照射激发所产生的荧光与反射或投射光共同形成的颜色颜色的表观特征：明度：表示颜色明亮的程度对于光源色，明度值与发光体的光亮度有关物体色，和物体的透射比或反射比有关色调：区分不同彩色的特征饱和度：颜色接近光谱色的程度，彩色的纯洁性；彩色具备以上3个特征非彩色只有明度值差别、没有色调区分，饱和度为0 ；用一个三维纺锤体可将颜色的三个基本特征表示出来颜色混合：颜色混合: 两种或几种颜色相互混合，形成不同于原色的新色。
色光混合：加混色，不同颜色光的直接混合色料混合：色料是对光有强烈选择吸收的物质，在白光照明下呈现一定的颜色。
从白光中去除某些色光，又称减混色。
格拉斯曼颜色混合定律：H.Grassman于1953年总结出色光混合的基本定律①人的视觉只能分辨颜色的三种变化：明度、色调和饱和度②两种颜色混合，如果一种颜色成分连续变化，混合色的外貌也连续变化补色律：每一种颜色都有相应补色中间色律：两种非互补颜色混合，将产生两颜色的中间色，其色调决定于两颜色的比例③颜色外貌相同的光，不管它们的光谱组成是否一样，在颜色混合种等效④混合色的总亮度等于组成混合色的各颜色光亮度的总和颜色匹配：颜色匹配不受背景颜色的影响，即颜色匹配遵守颜色匹配恒常定律。
但应注意，眼受强光刺激时，此定律也会失效。
对于饱和度很高的颜色，例如某些光谱色，常常不能用红、绿、蓝三种颜色直接混合得到。
固态照明电路系统的原理与创新作者：杨雪来源：《科技信息·中旬刊》2018年第01期摘要：随着人口的增加与生活方式的改变，人类正处在严峻的能源消耗与沉重的环境压力中，全球照明消耗电力大约占总发电量的22%以上。
对新型光源以及照明技术的研究对于节省电能、降低温室气体排放、减小土壤污染和水污染等方面均具有重大意义。
以半导体作为发光材料的固态照明光源因具有高光效、无污染、寿命长等优势，也能有效减少矿物能源的消耗和温室气体排放，已经成为下一代照明光源中最有力的竞争者，固态照明的普及也成为大势所趋。
关键词：照明；系统；电路固态照明（Solid-StateLighting，SSL）是一种全新的照明技术，利用半导体芯片作为发光材料，直接将电能转换为光能，它与白炽灯的钨丝发光和节能灯的三基色粉发光不同，半导体发光二极管（LED）采用电场发光，光电转换效率比较高。
固态照明具有节能、环保、寿命长、免维护、易控制等特点。
在1962年，第一个可见光LED由通用电气的高级半导体实验室开发出来，这项技术经过持续改进，第一个商用红光LED在六十年代封装，采用了砷化镓磷化物。
在七十年代的中期，生产绿光LED，采用了磷化镓。
第一个蓝光LED在九十年代出现，采用了氮化镓。
融合红绿蓝LED或涂有荧光粉的蓝光LED制造出了白光LED，这是一项充满希望的高效常规照明技术。
进入21世纪，LED光源正式作为固态照明光源的概念重新提出。
一、固态照明品种研究固态光源目前主要品种为：发光二级管LED、有机发光显示OLED和量子点发光二极管QLED。
固态光源具有显著的节能效果，在全世界各国都是节能减排的重要措施之一。
欧盟09年的时候投入了4000万欧元用语半导体照明共同性技术研发平台的建设，美国在2000-2010年十年间共计投入5亿美金用于国家半导体照明计划的实施；日本有21世纪光计划投入；我国也将固态光源产品列入了重点发展领域，重点研究高效节能、长寿的半导体照明产品。
第12章1．什么是布拉菲格子？2．布拉菲格子与晶体结构之间的关系.3．什么是复式格子？复式格子是怎么构成的？4．原胞和晶胞是怎样选取的？它们各自有什么特点？5．如何在复式格子中找到布拉菲格子？复式格子是如何选取原胞和晶胞的？6．金刚石结构是怎样构成的？7．氯化钠、氯化铯的布拉菲格子是什么结构?8．密堆积有几种密积结构?它们是布拉菲格子还是复式格子?9．8种独立的基本对称操作是什么?10．7大晶系是什么?11．怎样确定晶列指数和晶面指数？12．晶面指数与晶面在三坐标轴上的截距之间的关系？13．通过原点的晶面如何求出其晶面指数？14．倒格子的定义？正倒格子之间的关系？内容✧正空间：晶体的结构以及特点✧正空间：晶体的结构参数的确定→晶向指数和晶面指数✧从正空间到倒空间→倒格子和布里渊区晶体所呈现的物理性质来源其特殊的空间结构，所以对其空间结构的了解以及描述很有必要；而对于涉及到波函数，比如格波→晶格振动（13章）和电子波→能带论（14章）的讨论都是在倒空间中完成的，所以本章还涉及到正空间和倒空间的相互转换，以及布里渊区概念的提出和构建。
概念✧格点和基元✧布拉菲格子（简单格子）和复式格子✧原胞和晶胞✧七大晶系和十四种布拉菲格子✧立方晶系的三种布拉菲格子：简单立方、面心立方、体心立方的结构特点——晶胞（立方晶系）和原胞基矢的建立✧立方晶系的几种复式格子：氯化钠结构、氯化铯结构、金刚石结构和闪锌矿结构——结构特点和代表物质✧最密堆积的两种基本方式：ABAB→六方密堆积（六方晶系的复式格子）和ABCABC→立方密堆积（立方晶系的布拉菲格子：面心立方）✧晶体的八种独立的宏观对称要素：C1、C2、C3、C4、C6、σ、i、S4✧32点群和230空间群✧倒格矢和晶面以及晶面间距之间的关系？✧倒格矢和正格矢之间的关系？✧布里渊区物理性质的重复？方法✧一维、二维和三维晶体的原胞和晶胞的选取，以及其基矢的建立，格矢的确定？（包括简单格子和复式格子）✧晶向指数和晶面指数的确定？（从图到指数，依据指数画图）✧正格子到倒格子的转换——原胞基矢的互换：一维、二维和三维（立方晶系的正倒格子关系）？✧求正格子和倒格子的体积Ω和Ω*？✧布里渊区的几何画法？布里渊区边界方程应用？第13章1．一维单原子晶格的色散关系？色散关系周期性的物理意义？2．一维双原子晶格的色散关系?3．同一原胞内两种原子有什么振动特点？4．晶格振动的波矢数、格波支数及格波数是如何确定的？5．声子这个概念是怎样引出的？它是怎样描述晶格振动的？内容✧对晶格振动形态的描述：从运动方程到色散关系；（简单的一维无限长模型）✧周期边界条件以及对格波状态的讨论（多维有限长模型——原胞数有限）✧格波的能量——声子的引出✧晶格比热——声子能量的进一步讨论概念1、一维单原子和一维双原子的色散关系？2、声学波和光学波的运动特点？3、波恩卡门条件：格波支数、每支格波格波数、总格波数（n维有限——简单或者复式格子）4、声子的基本概念——格波能量量子化——公式？5、了解，晶格比热的历史沿革——经典下的矛盾，爱因斯坦和德拜模型的成功与不足？方法1、运动方程→试探解→色散方程？2、利用周期边界条件求格波波矢（状态）？第14章1.驻波边界条件与行波边界条件下的状态密度分别怎么表示?2.一维、二维、三维晶格的能级密度如何求出？3.在什么情况下电子的费米统计可用玻尔兹曼分布来描述？4.布洛赫定理的内容是什么?5.布洛赫波函数的形式？6.禁带出现的位置和禁带宽度与什么有关?7.每个能带能容纳的电子数与什么有关？8.如何运用紧束缚近似下得出的能量公式？9.布洛赫电子的速度和有效质量公式？10.有效质量为负值的含义？11.绝缘体、半导体、导体的能带结构及电子填充情况有什么不同？12.空穴的定义和性质？内容✧金属的索末菲自由电子模型；✧能带论：布洛赫定理（周期势场下电子波函数的基本形式）、近自由电子近似（弱周期场——近自由电子——外层电子）、紧束缚近似（紧束缚的原子内层电子）、电子的准经典运动（速度和有效质量的提出）能带论的应用：导、半、绝的区分概念1、费米能级的概念？ 2、温度变化下，电子的统计分布将发生什么变化？ 3、费米狄拉克统计分布和玻尔兹曼统计分布的公式以及区分？ 4、布洛赫定理的两种描述（公式）以及物理意义？ 5、三种能区图以及物理意义——近自由电子近似的结论？ 6、布洛赫电子的速度公式以及有效质量公式？（一维二维三维） 7、有关布洛赫电子速度和有效质量的讨论？ 8、有效质量为负值时的讨论？ 9、 满带、未满带的导电机理？10、 金属未满带形成的两种情况？11、 导体、半导体、绝缘体的区分？12、 空穴的定义，以及和电子的各方面的比较？方法1、 不同边界条件下的状态密度讨论？——3)L 2(-π？2、根据能量公式求得能态密度？——构建微元或者从等能面出发讨论。
《固体照明导论》读书报告1 引言《固体照明导论》是一本对固体照明领域进行简要和全面介绍的入门书籍。
该书简要介绍了照明的历史、光度学和色度学基础以及现有的照明技术，并着重讲解发光二极管的原理、结构和制备方法以及光学设计和白光的获得，同时还论述了发光二极管的其他应用。
此外，书后列出了大量该领域的参考文献。
2 内容概述人类的照明历史十分悠久，是一个不断发展和突破的过程。
现在，LED是几乎整个可见光范围内效率最高的彩色光源。
AlGaAs、AlGaInP和AlInGaN半导体构成了现代LED的基础。
2.1 照明的历史光是由电子从高能态跃迁到低能态产生的。
直到19世纪初，燃烧产生的火焰一直是惟一的人造光，这包括燃烧的木头、油灯、煤气灯和灰光灯等。
电照明原理在其后被发现，雅布洛奇科夫烛是第一个实用的电照明装置，还有白炽灯和各种气体放电灯也相继被开发出来。
在半导体照明时代的初期，居室照明的主导是钨白炽灯，同时紧凑型荧光灯由于高效率正被积极推广。
多数工作环境使用荧光灯，街道照明还是以钠灯为主。
随着固体照明的迅猛发展，这一切就要发生改变。
2.2 视觉、光度学和色度学照明依赖于人类的视觉特性，人眼在明视觉和暗视觉下具有不同的光谱灵敏度。
为校正视觉的光谱响应和色彩分辨率以及将其数字化，国际照明协会（CIE）制定了定义在380~780nm范围内明视觉的相对视觉灵敏度函数V（λ）。
辐射计量学测量与辐射能量相关的量，光度学测量的是视觉响应。
辐通量和光通量通过视觉灵敏度函数V（λ）相联系。
光亮度是指从单位面元发出在某一角度方向单位立体角内观察到得光通量。
光视效能是辐射产生的视觉能力的度量，表示为光通量与辐通量之比。
辐射效率和发光效率定义为光源将消耗的单位功率转换为辐通量和光通量的能力。
照度是入射到一个面上单位面积的光通量。
照度越高，眼睛分辨细节、低反差及色调的能力越强。
色度学处理色彩的测量，色彩的数值描述依赖于人类视觉的一个非常简单的模型。
由于多数色彩都可以用不超过3种适当的基色（色质）来模仿，可以用三色值的数字表示颜色。
标准配色函数由理想观察者的视觉特性确定。
色坐标非常接近普朗克轨迹的光源可以用色温（CT）来描述，若不完全相同则可通过等温线配色赋予光源一个相关色温（CCT）。
具有不同光谱而色坐标相同的光源称为同分异构光源。
但由于反射谱对光源的不同频率成分产生不同的色度偏移，同分异构光源照明的物体在视觉上可能表现为不同颜色。
通过引入UCS色坐标，照明质量可以用显色指数来评价。
2.3 灯泡和灯管非半导体照明技术功能众多，从很多方面确定了半导体照明器件的发展前景。
其主要评价指标是效率和光的质量。
白炽灯基于黑体辐射的发射，由于钨的高熔点和选择性发射，使其发光效率较高，同时蓝移不影响显色性。
其失效的主要原因是灯丝蒸发消耗钨。
卤钨灯中，在充入的气体中添加卤素建立起一个化学输运循环，可以使钨蒸发速率减小，同时由于卤化循环需要较高的工作温度，灯的寿命和效率都得到提高。
卤钨灯是一种方便（但是昂贵）、紧凑、不闪烁的强光光源，具有长寿、高效和小功率等优点，缺点是长的加热时间和冷却时间，且不能调暗。
荧光灯通过气体放电产生的高速电子激发可能发光的原子、分子和离子进行工作，目前已利用了钠、汞两种低压发射体。
只有离子型荧光粉适用于荧光灯工作，且必须满足工作环境下的化学稳定性要求。
基体以碱石灰或低钠玻璃作灯管，且灯管直径要求也很高。
荧光灯的失效通常是由阴极劣化所决定。
其缺点在于光输出强烈依赖于环境温度、闪烁、不充分的显色性、射频干扰，此外灯中含有汞。
荧光灯提供了工业化国家最主要的人工照明。
低压钠灯的放电起源和汞荧光灯相似，其发光效率是当前各种实用灯中最高的。
主要缺点是显色性很差，且具有长的预热时间。
高压放电灯由于高气压引起谱线碰撞宽化，产生的宽发射带大大改善了光的显色性，但含有冷等离子体的电弧外围部分可能吸收辐射在宽带中心出现凹陷，即自反转光谱线。
高压放电灯主要有三类，汞灯、高压钠放电灯和金属卤化物灯。
透明的高压汞灯显色性极差，可以在外壁涂覆荧光粉加以改善，主要用于街道照明，作为钠灯的补充。
高压钠灯的显色性比低压钠灯好得多，失效原因是电弧管部件劣化。
金属卤化物灯是在高压汞灯中通过金属卤化物引入汞以外其他金属，可以通过改变卤化物组分修改光谱以得到所要求的特性。
金属卤化物灯目前仍在蓬勃发展。
由于在制造可靠廉价的高频电源的进步，无电极放电灯才得以实用，可以克服放电灯由于电极劣化而失效的缺陷。
在实用放电灯中，放电是由电感或微波辐射激发的。
主要两类是电感灯和硫灯。
光的价格可以由灯的价格和消耗的电的价格除以整个寿命中产生的流明数来粗略估计。
其中，价格最低的光是钠灯产生的质量最差的光。
荧光灯因高显色性而成为通用照明光源。
白炽灯是最贵的光，它仍被应用的原因是发射的光有居室照明偏爱的高质量以及诱人的低价。
2.4 全固体灯基础通常灯都是靠白炽化或者气体中放电而工作，这两种现象都与大能量损失相联系。
半导体中的自发发光是由于过剩电子和空穴的辐射复合，两者是由电流注入产生的，能量损失很小。
电致发光是超出黑体辐射部分的发光，是由电场激发的，不同条件下发生在很多体系之中。
半导体中载流子的注入产生是效率最高的一类电致发光。
注入式电致发光器件的辐射效率表征为qV h optinj rad f ext e νηηηηηη== （2.1）式中，ext η是外量子效率，它是内量子效率rad η、注入效率inj η和光引出效率opt η的乘积；f η是馈给效率，是发射光子的平均能量νh 与电子空穴对通过LED 时从电源获得的总能量之比。
过剩载流子既可辐射复合也可无辐射复合，辐射复合和无辐射复合过程间的竞争决定了LED 的内量子效率。
辐射复合的本征机制包括带间跃迁、激子的辐射湮灭和定域激子复合三种。
在辐射跃迁中，能量和动量应守恒。
价带顶和导带底位于同一k 值处的称为直接半导体，位于不同k 处的则称为间接半导体。
一种本征的无辐射复合是俄歇复合，在宽禁带半导体中无辐射复合则主要源于深杂质能级。
LED 的基本部分是一个半导体电致发光结构，它含有至少一个复合区产生辐射，并含有不同导电类型区提供参与复合的载流子。
基于P 型半导体和同种材料的N 型半导体之间的结称为同质结，这种结构的LED 设计陈旧，已不再用于现代高亮度LED 。
N 型和P 型半导体界面附近的耗尽区内离化的施主和受主的电荷产生对电子和空穴的势垒，以同质结为基础的LED 存在严重缺陷，限制了其在固体照明中的应用。
以位置为自变量改变材料组分的方法为控制注入、辐射复合和再吸收提供了一种新的途径。
由化学组分不同而具有不同禁带宽度的半导体称为异质结构。
现代高亮度LED 中，用异质结构改善注入提高外量子效率。
量子阱是异质结构的一种特殊情况。
高亮度LED 采用的双异质结构，无论是单异质结构还是双异质结构都要求材料具有良好的晶格匹配。
高亮度LED 半导体材料的普遍要求是半导体禁带宽度与可见和紫外光子能量匹配，同时直接带隙半导体才有较高的辐射复合速率，另外一个要求是晶格的稳定性和高的抗无辐射复合中心形成的能力。
主要包括AlGaAs 、AlGaInP 和AlInGaN三大材料体系。
AlGaAs三元系晶体结构在Al摩尔比的整个取值范围内都有几乎理想的晶格匹配，且AlGaAs材料体系的一个优点是廉价的液相外延生产技术。
AlGaInP材料体系中通过AlP、GaP和直接带隙的InP组成合金时能够产生直接带隙的四元系AlGaInP单晶，且通过改变Al的摩尔比能在可见光谱红到绿区中改变直接带隙能量。
AlGaInP的光学性质已为人们熟知，AlGaInP材料不能用LPE生长，其生长的成熟技术是金属有机化合物化学气相沉积（MOCVD）。
Ⅲ族元素氮化物的应用一直受到没有合适的衬底以及没有可用的P 型材料阻碍。
Ⅲ族元素氮化物制备的突破对于固体照明技术是至关重要的，它导致整个可见区甚至近紫外区高效电致发光器件的生产。
和前两种材料体系相比，AlInGaN是一种更复杂、人们了解的比较少的材料。
Ⅲ族元素氮化物在晶格失配的衬底上生长，使含有高密度位错线的材料仍能有高的内量子效率。
AlInGaN材料体系的二元、三元和四元化合物在整个摩尔比范围内都有直接带隙。
AlInGaN 材料体系的主要生产技术是MOCVD。
高亮度LED的制造涉及在适当的衬底上生长多层半导体薄膜，然后把晶体切成小片，芯片配上电极，装入透明半球型或其他形式封装。
生长方法目前只有LPE和MOCVD满足要求。
电致发光结构一般采用厚有源层的双异质结（DH）或采用量子阱（QW）。
电极是全固体灯的重要部件，电流通过电极供给电致发光结构。
电极设计应满足串联电阻最小化，电极不妨碍产生的光透出，只引起小的光损耗，此外还应使电流在LED中合理分布。
不同材料体系的LED具有不同的发射光谱，I-U特性和输出特性，具体参见相应章节。
2.5 从发光二极管中引出光传统结构封装的LED光引出效率极低，远小于典型的内量子效率。
光引出之所以困难，主要原因是半导体和周围介质折射率的比很大，导致芯片中产生的光大部分又反射回半导体。
高亮度LED结构采用更多方法使光子容易逸出。
高亮度LED中应用的基本方法之一就是增加逸出角锥的数目。
去掉吸收型衬底或采用透明衬底可以使引出效率得到两倍的改善，也可以在吸收型衬底和发射结构间引入一个反射层（分布Bragg反射器）来仿效。
开辟横向角锥是以在电致发光结构的两边引入厚的透明层为基础。
当相对的两个角锥底部被低光学密度的结构隔离时，这两个角锥互相耦合，从一个角锥底部反射的光可能通过相对的角锥逸出。
采用逸出角锥需把接触区中的寄生吸收最小化，可采用透明电极，也可以采用在上电极下增加电流阻挡层以避免在电极下方产生光。
此外，采用图形电极可减小寄生损耗。
采取光子循环利用的直接方法是用具有高内量子效率的厚有源层捕获和循环使用尽可能多的未逸出光子。
高亮度LED结构设计的目标是高的光引出效率，应用了角锥这个概念和降低寄生损耗的方法。
价格和压力导致不同材料体系的商品高亮度LED种种不同设计方案。
传统平面矩形技术生产的LED一般都是分层结构，主要包括电极层、接触层、电流阻挡层以及衬底层等。
Ⅲ族氮化物材料的发展一直为缺乏合适的衬底所阻碍。
最常用的衬底是蓝宝石，也已在6H-SiC和尖晶石上生长成功。
由于几何形状的限制，平面矩阵LED的量子效率不能超过30%很多。
可以考虑用非矩阵和非平面结构解决光引出的方法。
可以将芯片做成球形或是将厚衬底做成抛物反射镜形，起输出耦合和改善发射定向性两种作用，但半导体衬底抛光较为昂贵而且不方便。
利用几何上变形的（非矩形）多面体芯片可能提高光引出效率。
由LED芯片引出光可以用例如半球形封帽、增透膜、反射镜或者透镜等外部器件来协助，称为外输出耦合器。
