第九章 半导体光电子材料.ppt

文档介绍：第九章半导体光电子材料
电子器件和光电子器件应用是半导体材料最重要的两大应用领域
半导体材料Si,GaAs和GaN,InP等既是重要的电子材料,也是重要的光电子材料
半导体激光材料
1962年,GaAs激光二极管的问世,作为半导体光电子学的开端。
激光的激射波长取决于材料的带隙,且只有具有直接带隙的材料才能产生光辐射,它使注入的电子-空穴自己发生辐射复合以得到较高的电光转化效率
产生激光的条件
1. 形成粒子数反转,使受激辐射占优势
2. 具有共振腔以实现光量子放大
3. 外界输入能量至少要达到阈值,使激光管的增益至少等于损耗
LD材料
GaAs基
InP基
GaN基
GaSb基
半导体显示材料
发光二极管(LED)
电致发光显示
发光二极管 LED
发光二极管Light-Emitting Diode 是由数层很薄的掺杂半导体材料制成。
当通过正向电流时,n区电子获得能量越过PN结的禁带与p区的空穴复合以光的形式释放出能量。
LED应用
半导体白光照明
车内照明
交通信号灯
装饰灯
大屏幕全彩色显示系统
太阳能照明系统
其他照明领域
紫外、蓝光激光器
高容量蓝光DVD、激光打印和显示、军事领域等
LED照明的优点
发光效率高,节省能源
耗电量为同等亮度白炽灯的 10%-20%,荧光灯的1/2。
绿色环保
冷光源,不易破碎,没有电磁干扰,产生废物少
寿命长
寿命可达10万小时
固体光源、体积小、重量轻、方向性好
单个单元尺寸只有3~5mm
响应速度快,并可以耐各种恶劣条件
低电压、小电流