为什么LED发光颜色不同?

来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/15 18:34:51
为什么LED发光颜色不同?
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为什么LED发光颜色不同?
为什么LED发光颜色不同?

为什么LED发光颜色不同?
1998年发白光的LED开发成功.这种LED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Ce3+的YAG荧光粉受此蓝光激发后发出黄色光,峰值550nm.蓝光LED基片安装在碗形反射腔中,覆盖以混有YAG的树脂薄层,约200-500nm.LED基片发出的蓝光部分被荧光粉吸收,另一部分蓝光与荧光粉发出的黄光混合,可以得到得白光.现在,对于InGaN/YAG白色LED,通过改变YAG荧光粉的化学组成和调节荧光粉层的厚度,可以获得色温3500-10000K的各色白光.
LED的发光颜色和发光效率与制作LED的材料和制程有关,目前广泛使用的有红、绿、蓝三种.由于LED工作电压低(仅1.5-3V),能主动发光且有一定亮度,亮度又能用电压(或电流)调节,本身又耐冲击、抗振动、寿命长(10万小时).制造LED的材料不同,可以产生具有不同能量的光子,藉此可以控制LED所发出光的波长,也就是光谱或颜色.史上第一个LED所使用的材料是砷(As)化镓(Ga) ,其正向PN结压降(VF,可以理解为点亮或工作电压)为1.424V,发出的光线为红外光谱.另一种常用的LED材料为磷(P)化镓(Ga),其正向PN结压降为2.261V,发出的光线为绿光.基于这两种材料,早期 LED工业运用GaAs1-xPx材枓结构,理论上可以生产从红外光一直到绿光范围内任何波长的LED,下标X代表磷元素取代砷元素的百分比.一般通过 PN结压降可以确定LED的波长颜色.其中典型的有GaAs0.6P0.4 的红光LED,GaAs0.35P0.65的橙光LED,GaAs0.14P0.86的黄光 LED等.由于制造采用了镓、砷、磷三种元素,所以俗称这些LED为三元素发光管.而GaN(氮化镓)的蓝光 LED 、GaP 的绿光 LED和GaAs红外光LED,被称为二元素发光管.而目前最新的制程是用混合铝(Al)、钙(Ca) 、铟(In)和氮(N)四种元素的AlGaInN 的四元素材料制造的四元素LED,可以涵盖所有可见光以及部份紫外光的光谱范围.
所以就是制造LED的材料和电流来决定发光的光波

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