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雷曼光电新員工初級培訓教材 封装工程部第二阶段培训 封装工程部第二阶段培训 2008/11/5 1 雷曼光电新員工初級培訓教材 第二阶段培训内容 • 一.LED发光的原理 • 二.LED电学参数 • 三.LED光学参数 • 四.LED热学参数 • 五. 白光LED相关知识 • 六.LED封装结构 • 七. LED主要材料与辅助材料 2008/11/5 2 雷曼光电新員工初級培訓教材 一.LED发光原理 2008/11/5 3 雷曼光电新員工初級培訓教材 • 发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs （砷化镓）、GaP （磷化 镓）、GaAsP （磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。因 此它具有一般P-N结的I-N特性，即正向导通，反向截止、击穿特 性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下， 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，如图1所 示。 2008/11/5 4 雷曼光电新員工初級培訓教材 假设发光是在P区中发生的，那么注入的电子与价带空穴 直接复合而发光，或者先被发光中心捕获后，再与空穴复 合发光。除了这种发光复合外，还有些电子被非发光中心 （这个中心介于导带、介带中间附近）捕获，而后再与空 穴复合，每次释放的能量不大，不能形成可见光。发光的 复合量相对于非发光复合量的比例越大，光量子效率越高。 由于复合是在少子扩散区内发光的，所以光仅在靠近PN 结面数μm以内产生。 理论和实践证明，光的峰值波长λ与发光区域的半导体材 料禁带宽度Ｅg有关，即 λ≈1240/Eg （mm） 式中Eg的单位为电子伏特（eV ）。若能产生可见光（波 长在380nm紫光～780nm红光），半导体材料的Eg应在 3.26～1.63eV之间。比红光波长长的光为红外光。现在已 有红外、红、黄、绿及蓝光发光二极管， 2008/11/5 5 雷曼光电新員工初級培訓教材 LED是利用化合物材料制成pn结的光电器 件。它具备pn结结型器件的电学特性：I-V 特性、C-V特性和光学特性：光谱响应特性、 发光光强指向特性、时间特性以及热学特 性。 2008/11/5 6 雷曼光电新員工初級培訓教材 二.LED电学参数 2008/11/5 7 雷曼光电新員工初級培訓教材 1.正向电压VF ：順向電壓, LED在點亮燈時的電流所對應電 壓值。 2.正向电流IF ：目前业界普遍定为20mA，这是普通LED的 正常工作电流；150mA这是中功率LED的正常工作电 流 ；350mA这是大功率LED的正常工作电流 。 3. 反向漏电流IR：在限定條件下反向漏電流,為二極體的基本 特性,按LED以前的常规规定，指反向电压在5V时的反向 漏电流。随着发光二极管性能的提高，反向漏电流会越