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优化LED强光手电筒芯片发光层能带结构

更新时间:2019-01-19 09:50:44 点击次数:0次

优化(optimalize)LED强光手电筒芯片(又称微电路)发光层能带结构

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设计不同的发光层结构,可以提高LED的光效。手电筒批发与传统光源单调的发光效果相比,LED光源是低压微电子产品,成功融合了计算机技术、网络通信技术、图像处理技术、嵌入式控制技术等,所以亦是数字信息化产品,是半导体光电器件“高新尖”技术,具有在线编程,无限升级,灵活多变的特点。务优手电小编介绍目前人们所采用的发光层结构主要有以下两种:

双异质结(DH)

异质结LED相对于同质结LED来说,其P区和N区有带隙不同的半导体(semiconductor)组分。手电筒是一种手持式电子照明工具。一个典型的手电筒有一个经由电池供电的灯泡和聚焦反射镜,并有供手持用的手把式外壳。在异质结中,宽带隙材料(Material)叫势垒层,窄带隙材料(Material)叫势阱层。只有一个势垒层和势阱层的结为单异质结(SH),有两个势垒层和一个活性层(即载流子复合发光层)的结叫双异质结。双异质结的两个势垒层对注入的载流子起到限域作用,即通过(tōng guò)第一个异质结果面扩散进入活性层的载流子,会被第二个异质结界面阴挡在活性层中,致使目前HBLED能带结构通常都采用双异质结。

量子阱结构

活性层的变薄可以有效地提高辐射(Radiation)复合效率(efficiency),并且能最大化减少再吸收。强光手电筒节能能源无污染即为环保。直流驱动,超低功耗(单管 0.03-0.06 瓦)电光功率转换接近100%,相同照明效果比传统光源节能80%以上。但是,当活性层的厚度可以与晶体中电子的德布罗意波相比拟进,载流子会因为量子限域而发生能谱的改变。这种特殊的结构被称为量子阱(QW)。势阱中的载流子能带不再连续(Continuity),而是取一系列的分立值。活性层既可以是单层,即单量子阱(SQW);也可以为多层,即多量子阱(MQW)结构。采用量子阱结构的活性层可以更薄,造成对载流子的进一步限域,更有利于效率的提高。已经发现,发光波长为565nm的A1InGap双异质结LED,当活性层厚度在0.15~0.75nm的范围(fàn wéi)内时,光效最高;超出这个范围时,光效则急剧下降(descend),这是由于活性层太薄,容易引起载流子隧道穿透到活性层之外;如果活性层太厚,载流子复合效率会降低(reduce)。量子阱结构是目前HBLED广为采用的能带结构之一。



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