毕业论文课题相关文献综述

文献综述

1.前言

白色发光二极管(WhiteLightEmittingDidoes，WLED)是一种新型的高效光源，因其具有体积小、寿命长、响应快速，环保等特点，在全球范围内迅速崛起并且高速发展，已然成为21世纪引人瞩目的绿色光源，具有广阔的市场和潜在的照明应用前景。随着人类生活水平的提高，并且为了缓解全球能源资源的匮乏，白光LED将替代传统照明光源而成为第四代光源[1]。

有很多种实现白光LED的技术方案，但在相比之下，基于荧光粉转换产生白光的工艺简单、容易实现、效率高等特点，荧光粉转换法成为该研究领域的主流。然而现有的蓝光激发型白光LED红区发射欠缺，且黄光和蓝光的复合的光晕效应造成颜色偏离自然白光；近紫外激发的白光LED中红粉的发光强度仅为蓝粉与绿粉的八分之一，远远弱于绿粉和蓝粉。另外，红色荧光粉的化学稳定性和色纯度有待进一步的提高，所以其对白光LED的色温、显色性以及发光效率等关键性能指标有很大的影响[2]。因此，为了发展白光LED，对红色荧光粉的性能的研究是必不可少的。

2.白光LED简介

2.1LED发光原理

发光二极管(LightEmittingDiodes，LED)是一种能将电能转换为可见光的固态半导体器件。它的核心部分是由p型半导体和n型半导体组合而成的晶片，在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层，称为p-n结（如图1-2所示）。图1-1为p-n结的原理图。图1-1-(a)表示出了热平衡状态下p-n结的能带。其中V代表价带，EF代表费米能级，D代表施主能级，A代表受主能级，Eg代表禁带度。在n区导带上，实心点为自由电子。在p区价带上，空心点为自由空穴。在n区导带底附近存在浅施主能级D，由于施主电离后能够向导带提供大量的空穴。因此，在n区中的多数载流子为电子。同样，在p区，浅受主能级A的电离将会向导带提供大量空穴。所以，P区的多数载流子为空穴。在热平衡状态时，n型区和p型区的费米能级是一致的。图1-1-(b)表示向p-n结施加正向电压时，会导致p-n结势垒降低，从而出现n区电子注入到p区，p区空穴注入到n区的非平衡状态。被注入的电子和空穴成为非平衡载流子(又称少数载流子)。在p-n结附近，当少子与多子复合时，将把多余的能量以光的形式释放出来，即可观察到p-n结发光[3,6]。

（a）热平衡状态下p-n结的能带图（b）正向偏压下p-n结的能带图

图1-1P-N结原理示意图

图1-2P-N结结构示意图

2.2白光LED的实现途径

白光是一种混合光，用最简单的三基色按一定的比例混合即可获得。白光LED的实现途径主要分为两大类[4]：PC和MC。PC（phosphorsconverted）是指荧光粉转换，而MC是指多芯片组合，即三基色RGB合成。另外还有一类：单芯片多量子阱型，即同一个LED芯片通过异质节的直接键合发出多色光形成白光[5]。而实现白光LED的方法主要是（如图1-3所示）：