半导体发光二极管_光谱学堂

光学技术与应用：半导体发光二极管

作者：东谱科技浏览：发表时间：2021-04-02 09:00:00 来源：网络

半导体发光二极管是材料为半导体，结构为pn结组成的，能发光的二极管。

特点：

发射波长覆盖可见光——红外——远红外，结构比较简单。是至今世界上应用多，产量多的光点产品。产量大，工作稳定，使用简单。

发光二极管的分类：

按材料分类：依据芯片的材料，外延层，参杂杂质，可大致估计出发光二极管的颜色，波长等基本特性。

按发光颜色分类：发光二极管的发光颜色有红，橙，绿，蓝，双色，三色等多种，以及近红外和红外等不可见的发光管。

按器件封装：封装种类很多，有环氧树脂全包封，金属底座环氧封装，陶瓷底座环氧封装，和玻璃封装等。

发光面特征：采用不同的表面封装，会有不同的效果，如半球状有会聚光的作用。按封装表面的形状可分圆形，方形，半球状有会聚光的作用。按封装表面的形状可分圆形，方形，矩形，面发光管，侧向发光管，微形发光管等多种。

按发光强度：发光强度小于10（mcd ）毫坎德拉（cd定义：波长为550nm的单色光源发光时，若其在某一方向上辐射强度为1/681W/sr ( 瓦 /球面度 )则称此单色光源在该方向上的发光强度为1坎德拉，既1cd）为普通亮度发光管，10 —100mcd为高亮度发光管，100mcd以上的称超高亮度发光管。

按应用：有指示灯，照明灯，数码显示器，短距离光通信光源等。

发光二极管基本结构

发光二极管的结构多样 , 以满足不同的应用要求。

从pn结结构看，有 GaP ：N之类的普通二极管，结构简单，也有复杂的如单异质和双异质结构。

从发光方向看，有面发射和边发射二极管。

从封装上看，右半球形，扁形以及同光纤耦合的带尾纤TO型等多种。

发光二极管的基本特征

发光二极管为半导体光电子器件，其基本特征包括电学特性，光学特性和光电转换特性。

1.发光强度：指发光二极管在正向工作电流驱动下发出的光强。普通发光二极管的发光强度较小，常用单位为毫坎德拉。

2.发光光谱特性：半导体中参与电子半导体中参与电子—空穴复合的能带有一定宽度，而不是能级之间的载流子复合发光，这造成发光管的发射光谱较宽，通常光谱半宽度为50 ～150nm。

3.温度特性：半导体对温度非常敏感，无论发光波长还是发光半导体对温度变化而变化,温升引起红移，同时温升是载流子分布变宽，发光光谱变宽。

4.发光效率η和出光效率ηout。

发光效率指半导体的体内复合产生的光子数同注入的电子—空穴对数之比，采用直接带隙半导体可获得较高的发光效率。通过减少内部吸收，增大表面透过率等方法，可以提高出光效率。

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