利用注入式电致发光原理制作的二极管就叫做发光二极管,其英文为light emitting
diode,习惯上用英文首写字母led来表示该器件的名称。led实质上是一种半导体固
体发光器件,其核心是pn结。它具有pn结的一般特性,即正向导通、反向截止、击穿
特性。在一定条件下,它还具有发光特性。
制造led器件的目的是为了得到光,如led可发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、
白等色光。在外加正向电压下,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。
2.led的pn结是如何制成的?常用来制造led的半导体材料有哪些?
led的实质性结构是半导体pn结。pn结就是指在一单晶中具有相邻的p区和n
区的结构,它通常是在一种导电类型的晶体上以扩散、离子注入或生长的方法产生另一
种导电类型的薄层来制得的。给pn结加上正向电压,注入少数载流子,少数载流子的
复合发光就是发光二极管的工作机理。pn结的单向导电性如图2-2所示。如曾用离子注
入法制成碳化硅蓝色led,用扩散法制成红外光、橙光,黄光、红光led。而gaaias、
ingan、ingaaip超高亮度led都由生长结制成,效率较高的gaas、gap:zno/gap和
gap:n/gap led的pn结也是用生长结制成的,而采用扩散法和离子注入法制成的pn
结,由于无用杂质过多会造成晶体质量下降,所以其缺陷增多,最终导致发光效率下降。
常用来制造led的半导体材料主要有砷化镓、磷化镓、镓铝砷、磷砷化镓、铟镓氮、
铟镓铝磷等iii-v族化合物半导体材料,其他还有ⅳ族化合物半导体碳化硅、ii -ⅵ族化合
物硒化锌等。
3.led芯片由哪些部分组成?各组成部分的作用是什么?
传统发光二极管(led) -般是用透明环氧树脂将led芯
片与导线架(lead frame)包覆封装而成的,封装后的镜片状外
形可将芯片产生的光线集中照射至预期的方向。由于圆柱状形状
类似炮弹,所以它被称为炮弹型led。这种led芯片主要由支
架、银胶、晶片、金线和环氧树脂5种物料组成。
1)支架
支架的作用:导电和支撑。
支架的组成:支架由支架素材经过电镀而形成,由里到外足
素材、铜、镍、铜、银(共5层)。
支架的种类:带杯的支架做成聚光型,平头的支架做成大角
度散光型的lamp(灯具)。常用芯片支架的种类如表2-1所示。
表2-1 常用芯片支架的种类
图2-3传统led芯
片的结构
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┃ 种 类 ┃ 说 明 ┃
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┃ ┃ 这种支架~般做成对称角度,适用于对亮度要求不是很高的灯具,其pin(引脚月f线)比其他支 ┃
┃2002杯/平头 ┃ ┃
┃ ┃架要短10 mm左右。pin间距为2.28 mm ┃
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┃ 2003杯/平头 ┃ ~般用来做够以上的lamp,外露pin长为+29 mm、-27 mm。pin间距为2.54 mm ┃
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