发光二极管材料与器件的历史、现状和展望

文章介绍了发光二极管材料和器件的研究、开发的历史，概述了发光二极管技术的发展现状和进展．通过与其他类型光源的比较，向读者展示了发光二极管未来的重要地位和光明前景．发光二极管的最近的成就是实现了有色光方面的成功应用．高功率白色发光二极管已开始应用于便携式和特殊照明．而在通用的照明领域要成功地应用发光二极管，则需要通过性能和价格方面的继续突破来实现．     

聚合物发光二极管

聚合物发光二极管是８０年代末期发展起来的一类发光二极管，尽管目前尚未来走向实用化，但它的诸多特性已引起愈一愈多的研究工作者的浓厚兴趣，在这篇文章中，我们将主要讨论聚的发光二极管的发光原理，设计方法、制造工艺、发展现状，并指出了为使聚合物发光二极管走向实用化而迫切需要研究解决的问题。     

直流场致发光光源

在交流下工作的Ⅱ—Ⅵ族粉末场致发光光源已经获得了广泛的实际应用。为了在直流下工作,采用由Ⅲ—Ⅴ族化合物单晶制成的发光二极管,制造这种发光二极管牵涉到很复杂的工艺。发光二极管的辐射面很小,这就大大限制了它实际应用的可能性。因此在直流下工作的粉末场致发光光源还是很有前途的,制造这种光源只涉及一般的发光粉和电介质层的喷涂工艺,而其辐射面可以做得足够大。在场致发光中采用ZnS、CdS:Mn和无机介质可以制成保存物体影像的装置。     

ZnSe—SnO_2异质结的注入式场致发光

引言 近年来,人们很注意用于信息处理光电装置的高效发光管。用Ⅲ—Ⅴ族元素,同质p—n结制作的发红和绿光的发光二极管取得了很大进展。但是,直到目前为止,还没有作出发浅蓝色的高效发光二极管。为此,具有宽禁带(>2.7电子伏)的半导体,如ZnS、ZnSe、GaN、AlN和SiC可能是很有前途的。其中直接跃迁的材料ZnSe是最有前途的,因为它的晶体制备工艺简单。本文报导了ZnSe—SnO_2异质结的实验结果。     

高效磷光聚合物发光二极管的实现

在有机及聚合物电致发光器件中 ,三重态发光 (磷光 )可以获得较高的量子效率 ,已在有机发光二极管平板显示中得到了广泛的应用。从能量传输的角度分析了提高磷光聚合物发光二极管器件发光效率的主要方法 ,综述了高效磷光聚合物发光二极管的实现途径与进展。     

电磁振荡演示实验的新设计

发光二极管在电磁学演示实验中很有用处。例如,图1是用反向并联的两只发光二极管的交替发光来显示振荡电流。然而仅按图1的装置,实验中尽管在一定的范围内改变L和C的值,或适当提高E(E太高将会损坏发光二极管),由于振荡电流的衰减过快,D_1和D_2都只能各发一次光,亦即只能显示一次全振荡,实验能说明问题,但有些美中不足。为了提高演示效果,增强实验说服力,是否能让D_1和D_2再多发一次光呢? 改进的实验电路如图2所示,在两只发光二极管支路中,各正向串进一节干电池,作为衰减过快的振荡电流的部分补充,主要     

计算机数据采集在大学物理实验中的应用

以温度传感器、太阳能电池、发光二极管等器件的特性测量实验为例,介绍了计算机数据采集与处理技术在大学物理实验教学中的具体应用.     

单光子计数器的校验方法研究

单光子计数器的校验标定分为两个步骤:验证仪器的计数与其接受的光能量之间的线性关系,即采用光照度平方反比定律、发光二极管发光强度与其电流的关系逐一进行校验,其中后一种方法能更方便也能更准确地进行测量;标定单光子计数器。使用恒流源控制发光二极管电流来制成弱光标准光源,利用大动态范围的光子计数器,结合弱光辐照计标定光子计数器。实验结果表明,由于光子计数器的核心器件光电倍增管及其高压电源不很稳定,光子计数器需要经常校验和标定。使用发光二极管制成标准光源来进行校验和标定光子计数器是一种较好的解决方法。     

发光二极管的最新进展

一、前言 发光二极管近几年来在计算机、钟表、仪表的数字显示及分立的超小型灯等方面得到了广泛的应用,成为一种最成功的新型显示技术。这种器件具有亮度高、价格低、功耗小、坚固可靠,能与集成电路匹配等特点,因之有着商业生产的价值。 本文将对市场上出售的或正在研制的发光二极管的工艺现状作一评述。有关发光二极管的工艺,已经有了几篇出色的评述性文章。因此,本文的内容将限于介绍最近几年来所取得的新进展。在撰写这篇文章时,用GaAsP和GaP材料制成的红、橙、黄、绿几     

蓝色荧光有机发光二极管中的激子-电荷相互作用

有机发光二极管(OLED)作为新一代显示技术已广泛商用,但蓝光有机发光二极管在效率和稳定性等方面仍存在不足,虽用磷光染料能明显地提高效率,其制作成本之高却限制了产业化发展.因此,本文对蓝色荧光有机发光二极管中的效率滚降现象进行了深入探究.首先,从稳态和瞬态两个角度研究了电子电流和空穴电流对单极器件光致发光行为的影响,表明空穴对激子的淬灭效果更显著.实验证明激子-电荷相互作用是荧光OLED中效率滚降的主要机制,且激子主要是被束缚电荷淬灭而非移动电荷.另一方面制备了不同掺杂浓度的有机发光二极管器件以探究掺杂浓度对激子-极化子相互作用的影响,得到了综合性能较好的蓝色有机荧光器件,分析表明调控发光层电荷俘获可以平衡界面堆积电荷和发光层束缚电荷对激子的淬灭.本文完善了激子-极化子淬灭的内在机制,给减缓蓝色荧光有机发光二极管的效率滚降提供了有益参考.     

荧光体发光二极管

荧光体发光二极管是一种特殊的发光二极管,它由GaAs红外发光二极管和特殊的荧光体组合成的。 这种二极管的构造如图1所示,荧光体覆盖在GaAs红外发光二极管的外部,GaAs发出的红外光作用在荧光体上使荧光体发出波长较短的可见光。 以前人们是把波长较短的光(如紫外光)照射到荧光体上转换得到波长长的可见光。与     

关于发光二极管峰值波长的实验研究

发光二极管的峰值波长是描述光谱特性的重要参量。本文通过两种不同的方法测量发光二极管的辐射光峰值波长。首先利用Keithley2400数字源表测量发光二极管的伏安特性,通过origin8.0软件确定发光二极管的正向阈值电压,由公式计算其峰值波长。其次利用分光计衍射光栅的方法测量其峰值波长。实验结果表明,两种方法得出发光二极管的峰值波长都在厂家提供值范围内,为发光二极管峰值波长的测量提供了一种新的方法。     

高速摄影机定时系统中电光元件的比较

本文从实际测试出发,指出了氖灯和发光二极管分别用作高速摄影机定时信号光源的缺点和优点及由发光二极管取代氖灯的必然趋势,同时指出了使用发光二极管的注意点和发展动向。文中还介绍了美国白沙火箭靶场在各种类型高速摄影机中使用发光二极管的试验结果。     

发光二极管负电容与复合发光关系

利用正向交流(ac)小信号方法对发光二极管(LED)的电容-电压特性进行测量,可以观察到发光二极管中的负电容现象。通过对复合发光机理和发光二极管p-n结进行分析,得到了发光二极管在特定的正向电压范围内,由于发光概率复合急剧变化出现了＜0的现象;当＜0时,分析发光二极管结电容在正向偏压下对交流小信号的响应得到发光二极管表观电容的电流相位落后交流小信号电压相位,发光二极管表观电容表现为一个负电容。首次得到了发光二极管负电容与复合发光的关系表达式。     

磷化镓场致发光二极管

本文叙述了具有S形I-U特性的绿色和红色发光光源,它是一种外延p—n—p—n结构的GaP场致发光二极管。 论述了这类管子的电学场致发光特性和参数,表明磷化镓场致发光二极管的特性和由其他材料制成的发光二极管的特性相似。     

金属有机化学气相沉积外延技术生长GaN基半导体发光二极管和激光二极管(Ⅱ)

如今，InGaN／GaN基量子阱发光二极管已经商业化，而且InGaN／GaN基量子阱激光二极管已实现连续波室温运转，使用寿命超过10000小时，虽然如此，但还没有完全搞清楚这些器件的发光机理．试验中通常使用连续输出He-Cd激光器（325nm）作光源，或者使用20—50mA注入电流来研究In—GaN量子阱样品或发光二极管光学性质，本文上篇研究了量子阱厚度与发光二极管发光功率的关系，lnGaN和GaN之间的晶格失配产生压电场，从而导致量子束缚斯塔克效应，而量子束缚斯塔克效应强     

低维钙钛矿光电探测器研究进展

近年来,三维铅卤钙钛矿由于其优异的光电子性能,作为光电器件(如太阳能电池、发光二极管和激光器等)的新型半导体材料被广泛研究,然而三维钙钛矿的铅毒性以及稳定性差严重阻碍了其商业化应用.低维钙钛矿材料由于其优异的光电性能以及稳定性,在光电应用领域引起了广泛关注.除了用于光伏和发光二极管以外,低维钙钛矿已成为未来光电探测器有...     

高效绿光钙钛矿发光二极管研究进展

钙钛矿发光二极管具有发光效率高、色纯、发光波长在可见光区间连续可调等优点,近来成为研究前沿热点.作为人眼最为敏感的波段,绿光发射的钙钛矿发光二极管对于白光照明和平板显示具有重要意义,得到了科研人员的广泛关注.本文主要介绍绿光钙钛矿发光二极管的发展历史、钙钛矿材料和发光二极管器件的基本结构以及提升绿光钙钛矿发光二极管效率的主要方法.最后本文对未来绿光钙钛矿发光二极管可能的发展方向进行了简要的预测,以期对未来该领域的研究提供一些思路.     

高效率缓变带隙Ga_(1-x)Al_xA_s发光二极管

外量子效率高达27％、几何形状简单(划成矩形方块)的新型发光二极管已研制成功。二极管所用材料是采用一次多片液相外延技术制得的,此材料中的Al组份有一很大的梯度。除去GaAs衬底,就可以利用这个梯度,使光子沿着吸收非常低的路经,从外延层开始生长这边射出。这种发光二极管的光谱分布可以在很大的范围内变化。加速老化研究表明,这种二极管具有很高的可靠性。     

Si单晶上的GaP外延生长

最近,日本电子总研固体物性研究所,已研究成在Si单晶上外延生长GaP单晶的技术。GaP是一种宽禁带半导体材料。比较容易控制其导电类型(n型或p型),因而做为可见发光二极管(波长为7000(?)或5570(?))正在得到应用。 GaP发光二极管最有希望的应用,是文字或图像显示板上的应用。从这类应用的实施角度来看,必须要解决如下问题:要确立高发光效率的优质GaP单晶的制备技术及其批量生产技术。