正版弘半导体发光二级管及固体照明9787030187314史光国,崔凯 校 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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史光国，崔凯 校 著

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店铺： 玄岩璞图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030187314

商品编码：29524044831

包装：平装

出版时间：2007-04-01

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基本信息

书名：半导体发光二级管及固体照明

定价：35.00元

作者：史光国,崔凯 校

出版社：科学出版社

出版日期：2007-04-01

ISBN：9787030187314

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.341kg

编辑推荐

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内容提要

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固体照明用白光发光二极管由于可以节省能源减少污染且体积小、寿命长，因此已被全世界重视，中、美、日、韩及欧洲各国均积极参与研发工作。
本书系统地介绍有关白光发光二极管的制造方法及固体照明。本书内容详细丰富，包括固体照明概述，发光二极管光取出原理及方法，高功率红光发光二极管，高功率蓝光及绿光发光二极管，高功率紫外线及紫光发光二极管，白光发光二极管及荧光粉，发光二极管封装及固体照明发展趋势与展望等。
本书可供固体照明领域的研发人员、技术人员，以及高校相关专业的师生阅读参考。

目录

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1　固体照明概述
　1.1 照明技术的变迁
　1.2 半导体发光二极管的基本原理
　1.3 照明技术基本参数
　1.4 高亮度发光二极管的应用
　参考文献
2　发光二极管的光取出原理及方法
2.1 发光二极管光取出原理
2.2 增加光取出效率的方法
　　2.2.1　增加内部量子效率
　　2.2.2　改进内部结构
　　2.2.3　改变表面结构及外形
　　2.2.4　基本结构的改变
参考文献
3　高功率红光发光二极管
　3.1 采用斜边结构增加光输出功率
　3.2 组织结构的粗糙面
　3.3 组织粗糙面加斜边结构
　3.4 小反射镜LED
　3.5 连接在有金属反射镜的衬底上
　参考文献
4　高功率蓝光及绿光发光二极管
　4.1 大面积
　4.2 FC LED
　4.3 组织粗糙面
　4.4 几何变形结构
　4.5 薄膜LED
　4.6 图形衬底
　参考文献
5　高功率紫外线及紫光发光二极管
　5.1 UVLED
　5.2 紫光LED
　参考文献
6　白光发光二极管
　6.1 基本考虑
　6.2 白光发光二极管的制作方法
　　6.2.1 利用颜色光二极管
　　6.2.2 蓝光LED加荧光粉
　　6.2.3 紫外线及紫光LED加荧光粉
　　6.2.4 其他方法
　参考文献
7　荧光粉、发光二极管封装及固体照明发展趋势与展望
　7.1 荧光粉
　7.2 发光二极管的封装
　7.3 固体照明发展趋势与展望
　参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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光之跃迁：探索半导体发光二级管的奥秘与固体照明的未来 自古以来，人类对光的需求与探索从未停止。从篝火的温暖，到油灯的摇曳，再到白炽灯的明亮，我们不断追寻更高效、更纯粹的光源。而今，一场由半导体技术驱动的光学革命正在深刻地改变着我们的生活，它便是发光二极管（LED）及其引领的固体照明时代。 本书并非直接介绍某一本特定出版物，而是旨在为读者构建一个关于半导体发光二级管（LED）的全面认知框架，并深入探讨其如何塑造和重塑固体照明的未来。我们将从基础原理出发，逐步揭示LED技术的核心魅力，并将其置于更广阔的科技与社会背景下进行审视。 一、发光二极管（LED）的诞生与演进：从微弱红光到全彩世界 LED，这个我们如今耳熟能详的词汇，其背后蕴含着半导体物理学的精妙。故事的开端，可以追溯到20世纪初，科学家们开始研究半导体材料的电致发光现象。1962年，美国通用电气公司的尼克·霍洛尼亚克（Nick Holonyak Jr.）成功研制出第一支可见光LED，尽管其发出的仅是微弱的红光，但它标志着一个全新照明时代的曙光。 随后的几十年，科研人员在材料科学、器件设计和制造工艺上取得了突破性进展。从最初的低亮度红光LED，到高效率的黄、绿、蓝光LED的相继问世，尤其是1990年代中期，蓝光LED的突破性进展，使得全彩LED的实现成为可能。通过红、绿、蓝三色LED的组合，LED能够发出几乎所有可见光谱的颜色，这为显示技术和照明应用带来了前所未有的可能性。 我们还将探讨LED的核心组成部分：半导体材料（如砷化镓、磷化镓、氮化镓等）、PN结的形成以及电注入发光的物理机制。理解这些基础，对于把握LED的性能优势和发展趋势至关重要。例如，LED的发光效率并非恒定不变，它受到材料特性、结构设计、工作电流、散热条件等多种因素的影响。深入了解这些因素，有助于理解为何高性能LED的研发如此复杂，以及如何通过优化设计来提升其发光效率和使用寿命。 二、LED的优势：为何它能颠覆传统照明？ 与传统的白炽灯、荧光灯等照明方式相比，LED展现出了压倒性的优势，这也是其能够迅速普及并主导市场的关键原因。 卓越的能源效率： LED的能耗远低于传统光源。在相同的亮度下，LED的能耗可以节省高达80%以上，这意味着巨大的电费节省和显著的碳排放减少，对环境保护意义重大。我们将详细分析LED在能效上的提升是如何实现的，以及这种能效的背后涉及哪些科学原理和工程技术。 超长的使用寿命： LED的使用寿命可达数万小时，远超白炽灯和荧光灯。这意味着更少的更换频率，降低了维护成本，尤其是在难以触及或需要频繁更换的场所，LED的优势尤为明显。我们将探究LED长寿命的内在机制，以及影响其寿命的 Degradation 过程。 出色的光质与色彩还原： LED能够提供高品质的光，其显色指数（CRI）可以做得很高，意味着它能够真实地还原物体的颜色，这对于艺术展览、零售展示以及室内照明都至关重要。同时，LED光源的色温可调范围广，可以根据不同的场景需求，提供从温暖的暖黄色光到清冷的冷白色光。 快速响应与精确控制： LED的开关速度极快，几乎可以瞬间点亮和熄灭，这使得它非常适合与智能控制系统结合，实现各种动态照明效果，如调光、调色、闪烁等，为智能家居和城市照明提供了更多可能。 更小的体积与灵活的设计： LED体积小巧，可以集成到各种形状和大小的灯具中，为照明设计提供了极大的自由度，催生出更多创新性的照明产品和艺术装置。 更低的运行温度与更高的安全性： 相较于传统光源，LED产生的热量较低，这不仅有助于提高照明环境的舒适度，也降低了火灾风险。 三、固体照明的范畴与应用：点亮世界的无限可能 “固体照明”（Solid-State Lighting，SSL）是一个比LED更广阔的概念，它泛指所有使用固体材料作为光源的照明技术，而LED是目前最主要、最具代表性的固体照明技术。固体照明的出现，不仅仅是光源的更替，更是对整个照明系统、照明理念乃至城市规划的革新。 通用照明： 从家居照明到办公室照明，从商场到医院，LED正在逐步取代传统光源，成为主流的照明选择。我们关注LED如何通过不同的灯具设计，满足不同空间的功能性和美观性需求。 显示技术： LED是现代显示器（如电视、电脑显示器、智能手机屏幕）的核心发光元件，尤其是OLED（有机发光二极管）和Micro-LED等技术的出现，更是将显示效果推向了新的高度。 汽车照明： LED在汽车前大灯、尾灯、日间行车灯等方面的应用，不仅提升了行车安全性，也为汽车设计增添了时尚感。 植物照明： 特定光谱的LED可以促进植物生长，这种技术在温室种植、垂直农场等领域展现出巨大潜力。 特种照明： UV-LED（紫外LED）在消毒杀菌、固化材料等方面的应用，IR-LED（红外LED）在安防监控、遥控等方面的应用，都极大地拓展了LED的应用边界。 智能照明系统： LED与物联网（IoT）、传感器、云计算等技术的融合，催生了智能照明系统。这些系统能够根据环境光线、人员活动、甚至情绪等因素，自动调节灯光亮度、色温和颜色，实现节能、舒适、个性化的照明体验。我们将探讨智能照明的架构、控制协议以及未来的发展方向。 四、LED技术的发展前沿与未来展望：持续的创新与挑战 尽管LED技术已经取得了辉煌的成就，但其发展并未止步。科研人员和工程师们仍在不断探索新的材料、新的结构和新的应用。 更高效率与更长寿命： 追求极致的能源效率和更长的使用寿命始终是LED技术的核心目标。量子点LED、钙钛矿LED等新型材料的研究，有望进一步突破现有LED的性能瓶颈。 更优异的光质： 研发更接近自然光、更符合人类生理需求的LED光源，例如模拟太阳光的变化，以及开发具有更佳光谱分布的LED，以满足不同应用场景的特殊需求。 智能与互联： LED将更加深入地融入智能家居、智慧城市的发展，实现更高级别的自动化和个性化控制。与5G、AI等技术的结合，将释放出更多创新的可能性。 成本的进一步降低： 随着技术的成熟和规模化生产，LED的制造成本将持续下降，使其在更多领域得到普及。 环保与可持续性： 在LED的研发和生产过程中，关注材料的可回收性、生产过程的能耗和环境影响，推动LED产业的可持续发展。 结语 半导体发光二级管，这一小小的电子元件，正以前所未有的力量，点亮我们的世界，并塑造着我们的未来。从最初微弱的红光，到如今照亮万家灯火、璀璨都市的智能光源，LED的演进史是一部科技创新史，也是一部人类对光的不懈追求史。通过深入了解LED的科学原理、技术优势及其广泛应用，我们不仅能更好地理解我们身边的照明技术，更能预见和把握固体照明将如何进一步革新我们的生活方式，创造一个更节能、更智能、更美好的光明天地。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值，我觉得很大程度上体现在其详实的案例分析和对实验细节的关注上。很多教科书在讲完原理后就戛然而止，但史光国和崔凯老师的这本书，似乎更像是手把手带着读者进行一次完整的研发项目。例如，书中详细对比了不同封装技术对LED热管理的影响，从热阻的计算模型到实际封装材料的选择，都有明确的参数参考。我对比了手头其他几本国外引进的资料，发现这本书在结合国内产业环境和标准方面做得更贴合实际需求。特别是提到可靠性测试和失效分析的部分，简直是踩在了我们日常工作中痛点上，对于如何设计出符合“黄光寿命”要求的驱动电路和散热方案，提供了非常务实的指导。我用书中的一个关于驱动电流对蓝光波长漂移的评估方法，重新审视了我们最近一个批次的灯珠性能，果然发现了之前忽略的一个细微的关联性问题。这不只是一本理论书，更像是一本“实战手册”。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我买这本书是带着一点挑战自己专业知识边界的心态来的。原本以为这会是一本晦涩难懂的“天书”，但实际翻阅下来，发现它在构建知识体系的逻辑性上做得极其出色。它不像某些教材那样只是简单罗列公式和现象，而是努力去解释“为什么”会是这样。比如，在讨论p-n结的载流子复合机制时，作者没有止步于理论模型，而是结合了实验数据和实际制造工艺中的常见缺陷进行分析，这让抽象的物理过程变得具体可感。我特别喜欢其中关于照明系统光学设计的那几个章节，它不仅讲了器件本身的发光特性，更延伸到了如何通过透镜和二次光学设计来优化光分布，这对于我们做灯具结构设计的人来说，简直是宝库。唯一的“小遗憾”或许是部分涉及前沿材料合成工艺的部分，内容略显理论化，更偏向于化学工程，对于我这样的应用工程师来说，消化起来需要更多时间，但瑕不掩瑜，其对器件物理特性的深度挖掘，是其他普及读物无法比拟的。

评分☆☆☆☆☆

从装帧设计上来说，这本书确实是走的经典学术路线，字体是标准的宋体加黑体组合，阅读起来非常舒适，即便长时间盯着看也不会感到强烈的视觉疲劳。纸张的质量也很好，是那种略带哑光、不易反光的纸张，非常适合在亮环境下阅读。我个人对作者在“光色质量”这个章节的处理方式印象深刻。在这个充斥着“高显色性”宣传的市场里，这本书冷静地剖析了CRI（显色指数）的局限性，并详细介绍了TLCI（电视照明一致性指数）等更先进的评价体系，这体现了作者深厚的学术功底和对行业发展趋势的深刻洞察力。他们没有盲目追捧最新的指标，而是基于物理本质和应用需求进行论述，这一点极其难能可贵。阅读过程中，我发现书里很多引用的文献和数据都非常新颖，甚至包含了一些近几年的国际会议成果，这表明作者团队对科研动态的追踪是持续且高强度的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得非常朴实，没有太多花哨的图形，就是那种典型的学术著作风格，让人一眼就能感受到内容的严谨性。我拿到手的时候，就被它厚实的重量和清晰的字体吸引了。尽管标题听起来非常专业，涉及“半导体发光二级管”和“固体照明”这些前沿技术，但内页的排版处理得相当人性化，图表清晰，公式推导过程也详述得井井有条。我尤其欣赏作者在引入基础概念时所采取的渐进式教学方法，即便是我这个对半导体物理略有涉猎的初学者，也能比较顺畅地跟上思路。书中对不同结构LED的性能分析，例如光效、寿命、色温控制等方面的深入剖析，给我带来了不少启发。特别是关于最新的Micro-LED和QLED技术在显示领域的应用案例，写得非常及时和具有前瞻性，感觉作者对行业动态的把握非常到位。阅读过程中，我经常需要对照查阅一些基础物理知识，但这本书自身提供的背景回顾也足够支撑后续的深入学习。总体来说，对于从事相关研发或者想系统学习固态照明技术的人来说，这无疑是一本扎实的参考书。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的整体感觉是“厚重且可靠”。它并非一本追求快速读完的流行读物，而是需要沉下心来，带着笔记本和计算器去研读的工具书。我在查找关于“量子效率”与“俄歇复合”之间关系的模型时，这本书提供的推导过程清晰得令人拍案叫绝，它清晰地划分了不同电流密度下主导的复合机制，这对于优化器件设计参数至关重要。不同于市面上很多只关注LED发光效率的资料，它还花了大量篇幅讨论了LED驱动电路中的EMI（电磁干扰）抑制技术，以及如何保证系统级的能效，这种系统性的思维非常值得称赞。虽然定价相对较高，但考虑到其内容覆盖的广度和深度，以及图表、公式的专业性，我认为它完全值回票价。这本书更像是一个行业的“内参”，能帮助从业者从根本上理解半导体发光现象，而不是停留在“会用”的层面。