【一六儀器】干貨 | LED芯片原理知識大全一覽

50年前人們已經了解半導體材料可產生光線的基本知識。1962年，通用電氣公司的尼克?何倫亞克(NickHolonyakJr.)開發出第一種實際應用的可見光發光二極管。

LED是英文light emitting diode(發光二極管)的縮寫，它的基本結構是一塊電致發光的半導體材料，置于一個有引線的架子上，然后四周用環氧樹脂密封，即固體封裝，所以能起到保護內部芯線的作用，所以LED的抗震性能好。

最初LED用作儀器儀表的指示光源，后來各種光色的LED在交通信號燈和大面積顯示屏中得到了廣泛應用，產生了很好的經濟效益和社會效益。以12英寸的紅色交通信號燈為例，在美國本來是采用長壽命、低光效的140瓦白熾燈作為光源，它產生2000流明的白光。經紅色濾光片后，光損失90%，只剩下200流明的紅光。而在新設計的燈中，Lumileds公司采用了18個紅色LED光源，包括電路損失在內，共耗電14瓦，即可產生同樣的光效。汽車信號燈也是LED光源應用的重要領域。

• 采用高散熱系數的材料 —— Si作為襯底，散熱容易。

• 通過金屬層來接合(wafer bonding)磊晶層和襯底，同時反射光子，避免襯底的吸收。

• 導電的Si襯底取代GaAs襯底，具備良好的熱傳導能力(導熱系數相差3~4倍)，更適應于高驅動電流領域。

• 底部金屬反射層，有利于光度的提升及散熱。

• 尺寸可加大，應用于High power領域，eg：42mil MB。

• 透明的藍寶石襯底取代吸光的GaAs襯底，其出光功率是傳統AS(Absorbable structure)芯片的2倍以上，藍寶石襯底類似TS芯片的GaP襯底。

• 芯片四面發光，具有出色的Pattern圖。

• 亮度方面，其整體亮度已超過TS芯片的水平(8.6mil)。

• 雙電極結構，其耐高電流方面要稍差于TS單電極芯片。

• 芯片工藝制作復雜，遠高于AS LED。

• 信賴性卓越。

• 透明的GaP襯底，不吸收光，亮度高。

• 應用廣泛。

• 四元芯片，采用MOVPE工藝制備，亮度相對于常規芯片要亮。

• 信賴性優良。

• 應用廣泛。

• LPE：Liquid Phase Epitaxy(液相磊晶法) GaP/GaP

• VPE：Vapor Phase Epitaxy(氣相磊晶法) GaAsP/GaAs

• MOVPE：Metal Organic Vapor Phase Epitaxy (有機金屬氣相磊晶法) AlGaInP、GaN

• SH：GaAlAs/GaAs Single Heterostructure(單異型結構)GaAlAs/GaAs

• DH：GaAlAs/GaAs Double Heterostructure(雙異型結構) GaAlAs/GaAs

• DDH：GaAlAs/GaAlAs Double Heterostructure(雙異型結構) GaAlAs/GaAlAs

• 一般亮度：R、H、G、Y、E等

• 高亮度：VG、VY、SR等

• 超高亮度：UG、UY、UR、UYS、URF、UE等

• 不可見光(紅外線)：R、SIR、VIR、HIR

• 紅外線接收管：PT

• 光電管：PD

• 二元晶片(磷、鎵)：H、G等

• 三元晶片(磷、鎵、砷)：SR、HR、UR等

• 四元晶片(磷、鋁、鎵、銦)：SRF、HRF、URF、VY、HY、UY、UYS、UE、HE、UG