半導體照明教程 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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方誌烈 著

圖書標籤:

• 半導體照明
• LED
• 照明設計
• 光電技術
• 半導體材料
• 照明工程
• 固態照明
• LED應用
• 照明技術
• 電子技術

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121232305

版次：1

商品編碼：11526270

包裝：平裝

叢書名： 創新型人纔培養“十二五”規劃教材

齣版時間：2014-09-01

用紙：膠版紙

頁數：280

正文語種：中文

內容簡介

本書圍繞半導體照明這一主題，係統地介紹瞭光度學、色度學的基本知識；發光二極管的材料、器件的機理及其製造技術；LED器件和燈具的光電參數測試方法，驅動和控製方法，可靠性、壽命的測試和分析，以及各種半導體照明的應用技術，並研討瞭半導體照明光品質問題。本書內容係統、全麵、通過理論聯係實際，深入地闡述瞭半導體照明材料、器件、燈具及照明應用技術；反映瞭國內外該領域的科技進步和最新科技成果；論述瞭半導體照明研發和産業發展的方嚮。

作者簡介

方誌烈教授中國半導體照明産業的拓荒者，20世紀70年代初就開始進行半導體發光材料和顯示器件的研究和生産，主持瞭20餘項國傢七五重點攻關項目。

目錄

第1章光視覺顔色
1.1光
1.1.1光的本質
1.1.2光的産生和傳播
1.1.3人眼的光譜靈敏度
1.1.4光度學參數
1.2視覺
1.2.1作為光學係統的人眼
1.2.2視覺的特徵與功能
1.3顔色
1.3.1顔色的性質
1.3.2國際照明委員會色度學係統
1.3.3色度學及其參數
第2章光源
2.1自然光源
2.1.1太陽
2.1.2月亮和行星
2.2人工光源
2.2.1人工光源的發明和發展
2.2.2白熾燈
2.2.3鹵鎢燈
2.2.4熒光燈
2.2.5低壓鈉燈
2.2.6高壓放電燈
2.2.7無電極放電燈
2.2.8發光二極管
2.3照明的經濟核算
第3章半導體發光材料晶體導論
3.1晶體結構
3.1.1空間點陣
3.1.2晶麵與晶嚮
3.1.3閃鋅礦結構、金剛石結構和縴鋅礦結構
3.1.4晶體缺陷及其對發光的影響
3.2能帶結構
3.3半導體晶體材料的電學性質
3.3.1費米能級和載流子
3.3.2載流子的漂移和遷移率
3.3.3電阻率的載流子濃度
3.3.4載流子壽命
3.4半導體發光材料的條件
3.4.1帶隙寬度閤適
3.4.2可獲得電導率高的P型和N型晶體
3.4.3可獲得完整性好的優質晶體
3.4.4發光復閤概率大
第4章半導體的激發與發光
4.1PN結及其持性
4.1.1理想的PN結
4.1.2實際的PN結
4.2注入載流子的復閤
4.2.1復閤的種類
4.2.2輻射型復閤
4.2.3非輻射型復閤
4.2.4輻射復閤與非輻射復閤之間的競爭
4.3異質結構和量子阱
4.3.1異質結構
4.3.2量子阱
第5章半導體發光材料體係
5.1砷化鎵
5.2磷化鎵
5.3磷砷化鎵
5.4鎵鋁砷
5.5鋁鎵銦磷
5.6銦鎵氮
第6章半導體照明光源的發展
6.121世紀新光源――半導體照明光源
6.2發光二極管的發展
6.3發光二極管材料生長方法
6.4高亮度發光二極管芯片結構
6.5發光二極管器件結構進展
6.6照明用LED的特徵參數和近期發展
第7章半導體發光材料外延生長
7.1半導體發光材料外延生長方法
7.2磷砷化鎵氫化物氣相外延生長（HVPE）
7.3磷化鎵的液相外延
7.4鎵鋁砷的液相外延
7.5鋁鎵銦磷MOCVD
7.6銦鎵氮MOCVD
7.6.1GaN PN結LED
7.6.2雙氣流法
7.6.3N2中熱退火製P型GaN
7.6.4器件生長
7.6.5重要技術問題
第8章LED芯片製備技術
8.1光刻技術
8.2氮化矽生長
8.3擴散
8.4歐姆接觸電極
8.5氧化銦锡（ITO）透明電極
8.6錶麵粗化
8.7微透鏡技術
8.8光子晶體
8.9激光剝離（LLO）
8.10倒裝芯片技術
8.11垂直結構芯片技術
8.12芯片切割
8.13三維芯片
第9章白光發光二極管
9.1新世紀光源的研製目標
9.2人造白光的最佳化
9.3熒光粉轉換白光LED
9.4多芯片白光LED
第10章LED封裝技術
10.1LED器件的設計
10.1.1設計原則
10.1.2電學設計
10.1.3熱學設計
10.1.4光學設計
10.1.5視覺因素
10.2LED封裝技術
10.2.1小功率LED封裝
10.2.2SMD LED的封裝
10.2.3大電流LED的封裝
10.2.4功率LED的封裝
10.2.5功率LED組件
10.2.6銦鎵氮類LED的防靜電措施
第11章發光二極管的測試
11.1發光器件的效率
11.1.1發光效率
11.1.2功率效率
11.1.3量子效率
11.2發電器件的電學參數
11.2.1伏安特性
11.2.2總電容
13.3光電響應參數
11.4光度學參數
11.4.1法嚮光強I0的測定
11.4.2發光強度角分布（半強度角和偏差角）
11.4.3總光通量的測量
11.4.4量值傳遞
11.5色度學參數
11.5.1光譜分布麯綫
11.5.2色度坐標測量
11.5.3顯色指數
11.5.4色溫和相關色溫測量
11.6熱學參數（結溫、熱阻）
11.7靜電耐受性
第12章發光二極管的可靠性
12.1LED可靠性概念
12.1.1可靠性的含義
12.1.2可靠度的定義
12.1.3LED可靠性的相關概念
12.2LED的失效分析
12.2.1芯片的退化
12.2.2環氧係塑料的壽命分析
12.2.3LED器件的壽命分析
12.2.4熒光粉的退化
12.3可靠性試驗
12.3.1小功率LED環境試驗
12.3.2功率LED環境試驗
12.4壽命試驗
12.4.1小功率LED的壽命試驗
12.4.2功率LED（白光）長期工作壽命試驗
12.4.3功率LED加速壽命試驗
12.5可靠性篩選
12.5.1功率老化
12.5.2高溫老化
12.5.3濕度試驗
12.5.4高低溫循環
12.5.5其他項目的選用
12.6例行試驗和鑒定驗收試驗
12.6.1例行試驗
12.6.2鑒定驗收試驗
第13章半導體照明驅動與控製
13.1LED驅動技術
13.1.1LED的電學性能特點
13.1.2電源驅動方案
13.1.3驅動電路基本方案
13.1.4LED驅動器的特性
13.1.5LED與驅動器的匹配
13.2LED驅動器
13.2.1電容降壓式LED驅動器
13.2.2電感式LED驅動器
13.2.3電荷泵式LED驅動器
13.2.4LED恒流驅動器
13.2.5高壓綫性恒流驅動器
13.3LED集成驅動電路資料摘編
13.4控製技術
13.4.1調光
13.4.2調色
13.4.3調色溫
13.4.4智能照明
第14章半導體照明應用――景觀照明
14.1通用照明的範圍和分類
14.2半導體照明應用産品開發原則
14.2.1要從LED的優點齣發開發應用産品
14.2.2應用産品市場啓動的判據――照明成本
14.2.3應用産品的技術關鍵是散熱
14.2.4遵循功率由低到高、技術由易到難的原則
14.3照明燈具通則
14.3.1反射器的基本形式
14.3.2摺射器的基本形式
14.3.3燈具的分類
14.4景觀照明
14.4.1景觀照明的功能作用
14.4.2光源選擇以LED為佳
14.4.3LED景觀燈具
14.4.4LED景觀照明典型工程
14.4.5景觀照明規範化
第15章半導體照明應用――道路照明
15.1道路照明質量指標
15.1.1路麵的平均亮度
15.1.2路麵的亮度均勻度
15.1.3眩光控製水平
15.1.4環境照明係數
15.1.5視覺引導性
15.2道路照明的標準
15.3道路照明方式
15.3.1燈杆照明
15.3.2高杆照明
15.3.3懸索照明
15.3.4欄杆照明
15.4道路照明的現場測量
15.5傳統道路照明光源使用現狀
15.6LED路燈是半導體照明中冒齣的黑馬
15.7LED路燈技術
15.7.1光學設計
15.7.2散熱設計
15.7.3LED路燈的驅動電源
15.8LED太陽能路燈
15.9LED隧道燈
15.10光源效率和照明係統整體效率
第16章半導體照明應用――室內照明
16.1辦公室照明
16.1.1集中辦公區
16.1.2單元辦公區
16.1.3會議辦公區
16.1.4綜閤辦公區
16.1.5公共區域
16.1.6辦公室照明發展的趨勢
16.1.7LED照明在辦公室的應用案例
16.2商場照明
16.2.1超級市場照明
16.2.2百貨商店照明
16.2.3專賣店和旗艦店照明
16.3工廠車間照明
16.4住宅照明
16.4.1住宅照明設計
16.4.2住宅照明的功能和要求
16.5學校照明
16.6醫院照明
16.7室內照明LED光源和燈具
第17章半導體照明的光品質
17.1色純度
17.2顯色性
17.3舒適度
17.4LED色溫
17.5智能化LED生物節律照明
第18章半導體照明技術、市場現狀和展望
18.1材料
18.1.1襯底
18.1.2外延
18.1.3芯片技術
18.2製造和測試設備
18.3LED器件和組件
18.4照明燈具係統
18.5智能控製LED照明工程係統
18.6中國半導體照明産業
18.7全球半導體照明産業發展趨勢
18.8全球半導體照明産業展望
18.9有機發光二極管進展
18.10LED的非視覺應用進展
附錄思考題答案
參考文獻

前言/序言

《光影織夢：現代照明的藝術與科學》 簡介 在人類文明的長河中，光始終扮演著至關重要的角色。它不僅是視覺的媒介，更是文明進步的驅動力。從古老的火把到現代的燈火輝煌，我們對光的探索從未停止。而在這場不懈的追求中，一項革命性的技術應運而生，它以其獨特的魅力和卓越的性能，重新定義瞭我們與光的關係，開啓瞭一個全新的照明時代——這就是現代固態照明技術。 《光影織夢：現代照明的藝術與科學》並非一本枯燥的技術手冊，它是一次深入探索光與人類生活交織的旅程。本書旨在為讀者揭示隱藏在每一次明亮瞬間背後的科學原理，以及這些技術如何被巧妙地運用於塑造我們所處的空間，提升我們的生活品質，甚至影響我們的身心健康。我們並非聚焦於某個特定組件的原理，而是將目光投嚮一個更廣闊的視角：現代照明技術如何從無到有，又如何一步步改變瞭世界。 本書的開篇，我們將一同迴溯光的曆史。從遙遠的古代，人類如何利用自然之光，到火的發現如何帶來溫暖和安全，再到油燈、蠟燭的點亮，每一段曆史都凝聚著人類對光的渴望與智慧。我們將探討早期人工照明的局限性，以及這些局限如何激發瞭科學傢和工程師們不斷尋求更高效、更持久、更美觀的光源。這段曆史的梳理，不僅是為瞭展現技術的演進，更是為瞭讓我們理解，當下我們所擁有的便捷與舒適，是無數代人智慧與汗水的結晶。 隨後，我們將進入現代照明的黎明。本書將詳細闡述那些為現代照明奠定基礎的關鍵科學發現和技術突破。我們會討論電的發現如何為大規模人工照明提供瞭可能，並追溯電燈泡的發明曆程，從白熾燈的輝煌到熒光燈的興起，每一項技術革新都標誌著人類在駕馭光能方麵邁齣瞭堅實的一步。我們會深入淺齣地介紹這些早期光源的工作原理，但重點並非微觀的電子流動，而是它們如何通過物理原理將電能轉化為可見光，以及它們在當時的社會經濟發展中扮演瞭怎樣的角色。我們將看到，技術的進步如何改變瞭城市的麵貌，延長瞭人們的活動時間，甚至促進瞭工業革命的進程。 然而，曆史的車輪滾滾嚮前，人類對極緻的追求永無止境。21世紀，我們迎來瞭照明領域的一場深刻變革——固態照明的時代。本書將重點描繪這場變革的宏觀圖景，探討其為何能夠顛覆傳統，並帶來前所未有的可能性。我們會深入解析固態照明的核心理念，但不會拘泥於晦澀的半導體物理學細節。相反，我們將關注的是這些技術所帶來的“結果”——更低的能耗、更長的壽命、更靈活的光色控製、更小的體積以及更強的耐用性。我們將看到，這些特性如何使得照明設計不再受限於傳統的束縛，從而為建築、室內設計、城市景觀等領域帶來瞭無限的創意空間。 本書將花費大量篇幅來展現固態照明在各個領域的廣泛應用。在建築與室內設計領域，我們將探討如何利用先進的照明技術來營造不同的空間氛圍，從溫馨舒適的居傢環境到高效專業的辦公空間，再到引人入勝的商業展示。我們會討論如何運用光綫的色彩、強度和分布來影響人的情緒、提升空間感知，甚至引導人們的行為。我們將看到，照明不再僅僅是照亮空間，而是成為空間設計不可分割的一部分，成為錶達藝術理念、烘托情感的重要媒介。 在城市規劃與景觀照明方麵，本書將展示現代照明技術如何讓城市夜晚煥發新的生命力。我們將探討如何通過精心設計的城市照明來提升城市的安全性，增強城市的夜間活力，並塑造獨特的城市形象。從照亮曆史建築的莊嚴，到點綴公園綠地的詩意，再到指引交通的明亮，每一處光影的變化都凝聚著智慧與匠心。我們會討論不同區域、不同功能照明的需求，以及如何通過技術手段實現節能與美觀的和諧統一。 工業生産與科研領域同樣是固態照明大顯身手的舞颱。本書將介紹如何利用特定波長和強度的光來優化生産流程，例如在農業生産中，特定光照可以促進植物生長；在醫療領域，光療法正在展現齣巨大的潛力；在精密製造和科學研究中，高精度、高穩定性的光源更是不可或缺。我們將看到，光不再隻是簡單的照明工具，而是成為瞭一種能夠與物質發生精確互動的“工具”。 此外，《光影織夢》還將觸及智能照明這一前沿概念。我們將探討如何將照明係統與物聯網、人工智能等技術相結閤，實現更智能、更便捷的照明控製。從根據環境光自動調節亮度，到根據人的活動模式進行個性化設置，再到遠程控製和能源管理，智能照明正在以前所未有的方式改變著我們的生活。我們會關注這些智能係統如何提升用戶體驗，實現節能減排，並為未來的智慧城市建設貢獻力量。 本書並非為專業工程師或研發人員量身定製，而是麵嚮所有對光、對生活、對技術充滿好奇心的讀者。我們力求語言通俗易懂，避免過於專業的技術術語。但同時，我們也將確保內容的科學性和準確性。我們將通過大量的實例、生動的描述和引人入勝的故事，帶領讀者穿越時空的界限，感受光影的魅力，理解現代照明技術的深遠影響。 《光影織夢：現代照明的藝術與科學》希望能夠激發讀者對光的全新認識。它不僅僅是一本關於照明技術的書，更是一本關於如何用光來創造更美好、更智能、更具藝術性的生活方式的書。通過閱讀本書，您將能夠以全新的視角審視您身邊的每一束光，理解它們背後的故事，並從中獲得啓發，去想象和創造屬於您自己的“光影織夢”。我們相信，對光的理解越深入，我們所能創造的世界就越精彩。

評分☆☆☆☆☆

最近我迷上瞭DIY電子項目，尤其對一些小巧而功能強大的電子元件充滿瞭好奇。當我在書店看到這本《半導體照明教程》，我立刻就被它吸引住瞭。雖然我不是專業的電子工程師，但我相信這本書會用一種相對易懂的方式，為我揭開LED這個“小燈珠”背後的秘密。我非常想知道，一顆小小的LED芯片是如何工作的？它的內部結構是怎樣的？書中會不會用圖解的方式，清晰地展示PN結的形成過程，以及電子和空穴在電場作用下是如何運動，最終産生光子的？我特彆期待書中能有一些關於驅動電路的設計內容，比如如何選擇閤適的限流電阻，如何構建簡單的LED驅動模塊，甚至是如何實現LED的亮度調節和閃爍效果。如果書中還能介紹一些簡單的LED應用案例，比如製作一個DIY的LED小夜燈，或者用RGB LED來製作一個可以變換顔色的指示燈，那對我來說就太有價值瞭。這本書是否能讓我從一個“點亮LED”的操作者，變成一個能夠“理解並掌控LED”的DIY愛好者，是我最期待的。

評分☆☆☆☆☆

我是一名對光學技術充滿熱情的學生，一直緻力於瞭解各種發光原理和光學器件。這本書的名字“半導體照明教程”立刻引起瞭我的注意，因為我深知半導體技術在現代光學領域的重要性。我非常希望這本書能夠從基礎的物理原理齣發，詳細闡述半導體材料的發光機理，例如電子-空穴復閤、激子躍遷等過程。我希望能夠理解不同半導體材料（如GaAs、GaN、InGaN等）在發光特性上的差異，以及它們如何被用於製造不同波長（不同顔色）的LED。書中是否會深入探討LED的量子效率、外量子效率等關鍵參數，以及影響這些參數的因素？我更期待書中能夠介紹LED的結構設計，例如量子阱結構、外延生長技術等，這些技術是如何實現高效率和長壽命的發光？此外，我希望這本書能夠涵蓋LED的光學特性，包括其光譜分布、輻射強度、發光角度等，以及如何通過封裝技術來優化這些特性。如果書中還能提及LED在照明之外的其他光學應用，例如激光二極管、光電探測器等，那將大大拓寬我的視野。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵上印著“半導體照明教程”幾個大字，我拿到它的時候，滿懷期待地想深入瞭解這個改變我們生活的光源技術。翻開扉頁，精美的插圖和清晰的排版立刻吸引瞭我。我一直對LED照明的發展軌跡和背後的科學原理感到好奇，這本書似乎給瞭我一個絕佳的機會去探尋其中的奧秘。從最初的實驗室探索到如今廣泛的應用，半導體照明經曆瞭怎樣的技術革新？它又是如何從一顆微小的芯片，演變成我們傢中、街道上、甚至汽車大燈裏的璀璨光芒的？我特彆想知道，那些關於發光效率、顯色指數、色溫控製的專業術語背後，究竟蘊含著怎樣的物理學和工程學知識。這本書會不會詳細講解半導體材料的選擇、p-n結的形成、以及光子是如何被激發和發齣的過程？我設想，通過閱讀這本書，我應該能夠理解不同類型LED的特性差異，比如紅、綠、藍三原色LED如何組閤齣各種色彩，以及白光LED是如何實現的。而且，我非常期待能瞭解到LED照明在節能減排方麵的巨大優勢，以及它在智慧城市、智能傢居等新興領域中的應用前景。這本書是否會像一本百科全書一樣，為我打開通往半導體照明世界的精彩大門，讓我不再停留在“知道它亮”的層麵，而是能真正“理解它為何而亮”。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書，我第一反應是想看看它在照明設計方麵能帶來多少實用性的指導。我從事室內設計工作，近年來，LED照明已經成為我們設計中不可或缺的元素。然而，我常常覺得自己在應用LED時，更多地是憑藉經驗和直覺，而缺乏係統性的理論支撐。這本書的標題“半導體照明教程”讓我覺得它或許能填補我這方麵的知識空白。我希望它能深入講解如何根據不同的空間需求、功能定位和人文風格，來選擇最閤適的LED燈具。比如，客廳需要溫馨柔和的光綫，餐廳則需要能夠突齣食物色澤的亮度，而工作區域則需要明亮且不刺眼的照明。這本書是否會提供不同色溫、顯色指數（CRI）對空間氛圍和人們心理感受的影響的詳細分析？我特彆關注書中關於光照度（lux）和均勻度（uniformity）的計算和設計方法，以及如何避免眩光和陰影對視覺舒適度的影響。我期待書中能有豐富的案例分析，展示不同應用場景下，LED照明的巧妙運用，例如如何通過隱藏式燈帶營造層次感，如何利用射燈突齣裝飾品，以及如何結閤智能控製係統實現場景聯動。這本書如果能成為我手中的一本“照明設計寶典”，那我一定會非常欣喜。

評分☆☆☆☆☆

我對新能源和環保技術一直有著濃厚的興趣，而LED照明無疑是其中的一個重要代錶。每次看到“節能”、“環保”、“長壽命”這些詞匯與LED聯係在一起，我都會覺得科技的力量是如此強大。這本書的齣現，讓我有機會更深入地瞭解“半導體照明”這一技術是如何實現這些優點的。我很好奇，與傳統的白熾燈、熒光燈相比，LED在能量轉換效率上到底高齣多少？它的發光原理又是如何使得它能夠如此“低功耗”？書中是否會詳細解釋半導體材料的特性，例如其禁帶寬度、載流子復閤效率等，如何直接影響LED的發光效率？我更希望瞭解LED照明在整個生命周期中的環保效益，包括其製造過程中的能耗和材料迴收，以及使用過程中減少碳排放的貢獻。此外，我還想知道，LED技術在減少光汙染方麵是否也有其獨特的優勢？這本書是否會從一個更宏觀的角度，闡述半導體照明在推動全球能源轉型、應對氣候變化中所扮演的重要角色，並展望未來 LED 技術在可持續發展中的更多可能性。