用InGaN蓝光LED与YAG荧光粉制造自然白光LED.doc

文档介绍：用InGaN蓝光LED与YAG荧光粉制造自然白光LED
The Fabrication of White LED Using InGaN Blue LED and YAG Fluorescence
物理学院物理学系98级王宇方
摘要
本文报导了通过结合自行研制的InGaN/GaN蓝光发光二极管(LED)与钇铝石榴石(YAG)荧光粉结合而得的白光发光二极管(W-LED)。在室温、、正向电流20mA时W-LED轴向亮度为1cd,CIE色坐标为(,),接近纯白色(,)。
关键词:白光,LED,YAG荧光粉
Abstract
It is reported that the white light emitting diodes are fabricated bining InGaN/GaN blue LED and YAG fluorescence. At forward voltage Vf=, forward current If=20mA, and room temperature, the luminous intensity of the white LED is 1cd, and the chromaticity coordinate (x, y) (, ), which is near to the pure white (,).
Key words: white light, LED, YAG fluorescence
全固体白光发光二极管(W-LED)将作为照明光源取代以爱迪生发明的白炽灯泡为代表的照明光源,引发照明界的一场革命,已取得科学界与产业界的共识。[1,2]
作为照明光源,W-LED具有体积小、寿命长等优点,而且,与白炽灯相比,后者的辐射主要集中在红外区,产生大量热量,W-LED则是一种冷光源,辐射主要集中在可见光区,几乎不产生热,也消除了非可见光区电磁波对人体的危害;与荧光灯相比,W-LED的制造与使用过程都不会引入汞的污染,与叠有许多线状光谱的荧光灯光谱,W-LED的连续光谱更接近自然光;此外,由于使用低于5V的直流电源,W-LED不会有50Hz的闪烁现象;由于灯体封装在树脂中,W-LED对震动等因素不敏感,比灯丝或灯管对环境的适应性更高。
基于LED的种种优点,它将能取代部分难以更换或昂贵的发光设备, 比如目前已开始应用在交通照明以及背景光照明等,[4]甚至在医学上,W-LED被用于内窥镜的照明,使无引线内窥镜得以实现。[5]
近年来,随着气相外延生长的化合物半导体薄膜技术的改进,特别是在金属有机化合气相沉积(MOCVD)技术方面取得的巨大进展。用MOCVD方法制成的发光二极管(LED)显著的提高了发光强度,并增加了颜色的变化范围。GaN基蓝色LED出现后,红绿蓝三色LED全部完成,几乎可以实现人眼能分辨的全部颜色。其中白色LED成了人们关注的焦点。[6]
1931国际照明委员会(CIE)色度图(如图1)显示了颜色之间的关系。色度图是建立在人眼视网膜上有三种不同的颜色感应细胞的基础上。相应每种细胞的不同响应,每种颜色可以用三个色度参量(X,Y,Z)来表示。又由于理论上任何颜色都可以用三基色混合而成,用归一化的