1、學 院：物理科學與工程技術學院專 業：材料物理年 級：2011級姓 名：鄢慶飛如何提高LEDLED的發光效率目錄1、什么是LED?2、LED的發展歷史3、LED發光效率的相關計算4、影響LED發光效率的因素5、提高LED發光效率的方法 什么是LEDLED？ LED,即發光二極管，是一種半導體固體發光器件，它是利用固體半導體芯片作為發光材料，當兩端加上正向電壓，半導體中的載流子發生復合引起光子發射而產生光。LED可以直接發出紅、黃、藍、綠、青、橙、紫、白色的光。LEDLED的發展歷史LEDLED發光效率的相關計算 LED的發光效率是根據電流和測量出來的光強給出的。在一定電流下的發光強度。效率單位

2、是lm/W也就是每瓦流明，測出輸入功率（W）和光強（lm)就可以算出效率。 LED的光學參數中重要的幾個方面就是：光通量、發光效率、發光強度、光強分布、波長。 發光效率就是光通量與電功率之比。發光效率表征了光源的節能特性，這是衡量現代光源性能的一個重要指標。影響LEDLED發光效率的因素1、芯片影響LED的發光效率 LED 的發光效率主要是受外部效率的影響。對于 GaN 基藍光 LED，外延片GaN的折射率是 2.4，而空氣的折射率為 1.0，LED產生的部分光子發射到氮化鎵而發生全反射，反射回去的光子就在材料內部發生來回的反射，光子能量被 GaN 材料不斷的吸收，最終導致只有一小部分的光子能

3、夠射出去。2、溫度影響LED發光效率 LED的發光效率還受溫度的影響，以前人們就注意到，電能主要是轉化為光能和熱能，所以溫度越高，LED的發光效率就越低。 提高LEDLED發光效率的方法 當前的技術可以使得LED內量子效率達到一個比較高的水準，要想再去提高就相對比較困難，而且提升的效果也不大。然而取出效率還是比較低的，導致光提取效率比較低的原因是外延片材料氮化鎵的折射率為2.4，而空氣的折射率為1.0，導致大部分光子從LED內部出射時發生全反射，發生全反射的光子就反射回材料內部，導致光子的能力不斷被氮化鎵材料所吸收，最終導致出光效率非常低。 用來提高 LED 光的取出效率的方法有很多，其中主要

4、包括：倒裝芯片技術、透明襯底技術、襯底剝離技術、表面粗化技術。倒裝芯片技術透明襯底技術 制作透明襯底用GaP代替GaAs 襯底剝離技術 除了上述用透明襯底的方法可以達到光的出射效果之外，也還可以除了上述用透明襯底的方法可以達到光的出射效果之外，也還可以用襯底剝離的技術同樣達到增加光的出射率。它主要的方法是利用紫外用襯底剝離的技術同樣達到增加光的出射率。它主要的方法是利用紫外線激光照射芯片襯底，把緩沖層融化而達到把襯底剝離的效果。線激光照射芯片襯底，把緩沖層融化而達到把襯底剝離的效果。 這項技術首先由美國發明的，因為光被氮化鎵底所吸收這項技術首先由美國發明的，因為光被氮化鎵底所吸收 ，使得，使得LEDLED內內部的光損失非常大。通過剝離氮化鎵襯底的技術，然后粘接在磷化鎵襯部的光損失非常大。通過剝離氮化鎵襯底的技術，然后粘接在磷化鎵襯底