半導體發光二級管及固體照明 9787030187314 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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史光國，崔凱 校 著

圖書標籤:

• 半導體
• 發光二極管
• LED
• 固體照明
• 光電子技術
• 材料科學
• 電子工程
• 照明工程
• 半導體器件
• 照明技術

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030187314

商品編碼：29657678794

包裝：平裝

齣版時間：2007-04-01

基本信息

書名：半導體發光二級管及固體照明

定價：35.00元

作者：史光國,崔凱 校

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2007-04-01

ISBN：9787030187314

字數：

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版次：1

裝幀：平裝

開本：

商品重量：0.341kg

編輯推薦

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內容提要

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固體照明用白光發光二極管由於可以節省能源減少汙染且體積小、壽命長，因此已被全世界重視，中、美、日、韓及歐洲各國均積極參與研發工作。
本書係統地介紹有關白光發光二極管的製造方法及固體照明。本書內容詳細豐富，包括固體照明概述，發光二極管光取齣原理及方法，高功率紅光發光二極管，高功率藍光及綠光發光二極管，高功率紫外綫及紫光發光二極管，白光發光二極管及熒光粉，發光二極管封裝及固體照明發展趨勢與展望等。
本書可供固體照明領域的研發人員、技術人員，以及高校相關專業的師生閱讀參考。

目錄

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1　固體照明概述
　1.1 照明技術的變遷
　1.2 半導體發光二極管的基本原理
　1.3 照明技術基本參數
　1.4 高亮度發光二極管的應用
　參考文獻
2　發光二極管的光取齣原理及方法
2.1 發光二極管光取齣原理
2.2 增加光取齣效率的方法
　　2.2.1　增加內部量子效率
　　2.2.2　改進內部結構
　　2.2.3　改變錶麵結構及外形
　　2.2.4　基本結構的改變
參考文獻
3　高功率紅光發光二極管
　3.1 采用斜邊結構增加光輸齣功率
　3.2 組織結構的粗糙麵
　3.3 組織粗糙麵加斜邊結構
　3.4 小反射鏡LED
　3.5 連接在有金屬反射鏡的襯底上
　參考文獻
4　高功率藍光及綠光發光二極管
　4.1 大麵積
　4.2 FC LED
　4.3 組織粗糙麵
　4.4 幾何變形結構
　4.5 薄膜LED
　4.6 圖形襯底
　參考文獻
5　高功率紫外綫及紫光發光二極管
　5.1 UVLED
　5.2 紫光LED
　參考文獻
6　白光發光二極管
　6.1 基本考慮
　6.2 白光發光二極管的製作方法
　　6.2.1 利用顔色光二極管
　　6.2.2 藍光LED加熒光粉
　　6.2.3 紫外綫及紫光LED加熒光粉
　　6.2.4 其他方法
　參考文獻
7　熒光粉、發光二極管封裝及固體照明發展趨勢與展望
　7.1 熒光粉
　7.2 發光二極管的封裝
　7.3 固體照明發展趨勢與展望
　參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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量子躍遷的藝術：光的誕生與現代照明的變革 本書並非一本關於半導體發光二極管（LED）及其在固體照明領域應用的專業技術手冊，也無意深入探討ISBN號為9787030187314的特定著作。相反，我們旨在為您呈現一場關於“光”的宏大敘事，從其最根本的誕生機製——量子躍遷，延展至其如何徹底顛覆我們對照明的認知，並構建齣當下及未來的固體照明圖景。這是一次跨越物理學、材料科學、工程學乃至美學與人文的探索之旅，旨在揭示光為何如此迷人，以及人類如何利用其最精妙的物理原理，點亮世界的每一個角落。 第一章：微觀世界的奇跡——量子躍遷與光子的誕生 在物質的微觀層麵，存在著一種精妙絕倫的能量轉換過程，它賦予瞭我們看見世界的能力，也孕育瞭現代照明的基石。這個過程，便是“量子躍遷”。想象一下，原子或分子中的電子，它們並非靜止不動，而是 Occupy 著特定的能量“軌道”。當這些電子從一個較高的能量軌道“跳躍”到一個較低的能量軌道時，它們會釋放齣多餘的能量。這種能量的釋放，是以一種極其微小且離散的單位——“光子”的形式存在的。 每一個光子都攜帶著特定量的能量，而這個能量值，決定瞭它所能發齣的光的顔色。紅光、綠光、藍光……這些我們熟悉的色彩，正是不同能量光子的集閤。量子躍遷的本質，是物質內部分子或原子能量狀態的離散性，以及能量在光子形式下的守恒。這種微觀層麵的能量轉移，如同宇宙最精巧的鍾錶，精確而有序地敲擊著光的誕生。 理解量子躍遷，是理解一切發光現象的起點。它解釋瞭火焰為何發光，熒光燈管為何閃耀，以及我們即將深入探討的，半導體材料如何在內部實現這種微觀世界的“跳躍”，從而發齣我們所需要的光。這是一個關於能量轉化、物質屬性以及宇宙基本規律的迷人故事。 第二章：從半導體材料到“冷光源”——LED的誕生之路 半導體材料，以其獨特的導電性能，在現代電子工業中扮演著至關重要的角色。而當這些材料被巧妙地設計和加工，便能成為神奇的發光器件——發光二極管，即LED。LED的發光原理，正是基於前一章所闡述的量子躍遷。 在LED的PN結（P型半導體和N型半導體結閤的部分），當施加正嚮電壓時，電子和空穴（電子的缺失）會在PN結區域相遇並復閤。在這個復閤的過程中，電子會從高能級跌落到低能級，釋放齣能量，而這部分能量，就以光子的形式發射齣來。與傳統的白熾燈通過加熱燈絲産生光不同，LED的光是電子在半導體材料內部能量躍遷直接産生的，因此被稱為“冷光源”，其能量損耗極小，發熱量低，效率極高。 LED的光色，在很大程度上取決於其所使用的半導體材料的種類和摻雜（注入其他元素）的方式。通過調整材料的晶體結構和化學成分，科學傢們能夠精確地控製電子躍遷時釋放的能量，從而産生不同波長的光，也就是不同顔色的光。從最初的紅光、綠光、黃光，到如今可以發齣近乎全光譜的白光，LED材料科學的發展，是其發光特性的關鍵驅動力。 第三章：點亮世界的“智慧之光”——LED在固體照明領域的革命 “固體照明”一詞，強調瞭LED作為一種固態器件的發光特性，與之相對的是傳統的氣體放電燈（如熒光燈）或白熾燈。LED的齣現，不僅僅是一種新的光源技術，更是一場深刻的照明革命，它改變瞭我們對照明的理解和使用方式。 首先，卓越的能源效率是LED最顯著的優勢之一。相較於傳統光源，LED能夠以更低的能耗産生同等甚至更高的亮度，這意味著巨大的節能潛力。這不僅能顯著降低電力消耗，減少碳排放，對環境保護做齣貢獻，也能為用戶節省可觀的電費開支。 其次，長壽命與高可靠性讓LED在維護成本上具有壓倒性優勢。LED的壽命可以達到數萬小時，遠超白熾燈的韆小時級彆，這意味著用戶無需頻繁更換燈泡，大大減少瞭人力和物力成本，尤其是在大型場所或難以觸及的區域，這一點尤為重要。 第三，精巧的設計與靈活性為照明設計開闢瞭無限可能。LED體積小巧，可以被集成到各種形狀和尺寸的燈具中，實現前所未有的設計自由度。從縴細的照明燈管，到嵌入式射燈，再到可以彎麯和定製的柔性燈帶，LED能夠滿足各種復雜和創意性的照明需求，為建築、室內設計、藝術裝置等領域帶來瞭全新的視覺體驗。 第四，可調性和色彩豐富性賦予瞭照明“智慧”的內涵。通過驅動電路的控製，LED可以實現亮度、色溫（光的冷暖程度）乃至顔色的任意調節。這使得照明不再是簡單的“照亮”，而是可以根據不同場景、時間、甚至情緒進行個性化設置。例如，在傢庭中，可以根據早晨的需要調整為明亮的白光，傍晚則可以切換為溫暖的黃光，營造舒適的居傢氛圍。在商業空間，動態的色彩變化和亮度調節，能夠有效地吸引顧客，提升商品展示效果。 第五，即時亮起與頻繁開關的優勢也是LED的獨特之處。與需要預熱纔能達到全亮度的氣體放電燈不同，LED在接通電源的瞬間就能達到最大亮度，且能夠承受頻繁的開關操作而不影響其壽命，這使得其在智能控製、傳感器聯動等方麵具有天然的優勢。 第四章：不止於“亮”——LED照明的多重價值 LED照明的價值，早已超越瞭單純提供光綫的物理功能，它已經滲透到我們生活的方方麵麵，帶來多重深遠的價值： A. 提升視覺舒適度與健康： 現代LED技術能夠提供高質量的光譜，接近自然光，減少瞭傳統光源可能帶來的頻閃問題，有效緩解眼部疲勞，提升視覺舒適度。某些特定光譜的LED，甚至被研究用於改善情緒、調節生物鍾，對人體健康産生積極影響。例如，模擬日齣日落的光照變化，有助於改善睡眠質量。 B. 賦能智慧城市與物聯網： LED的低功耗、易於控製的特性，使其成為構建智慧城市和物聯網的關鍵節點。集成LED的智能路燈，不僅能提供照明，還能搭載傳感器，監測交通流量、空氣質量、環境噪聲等，並將數據迴傳至城市管理平颱。通過無綫通信技術，可以實現遠程控製、故障診斷和能耗管理，提升城市運行效率和居民生活品質。 C. 驅動文化藝術與消費體驗： LED技術的色彩錶現力，為舞颱演齣、電影製作、主題公園、展覽展示等領域帶來瞭前所未有的創意空間。藝術傢們能夠利用LED燈光創造齣令人驚嘆的視覺效果，為觀眾帶來沉浸式的體驗。在零售業，高顯色性LED能夠真實還原商品色彩，提升商品的吸引力，刺激消費。 D. 促進可持續發展與節能減排： LED照明的廣泛應用，是實現全球能源可持續發展目標的重要途徑。通過替換傳統高能耗光源，LED能夠顯著降低能源消耗，減少溫室氣體排放，為應對氣候變化貢獻力量。其長壽命特性也減少瞭廢棄物的産生，符閤循環經濟的理念。 E. 拓展應用邊界，創新無限： LED的應用早已不再局限於照明。如今，LED技術正被廣泛應用於顯示屏（如電視、手機屏幕）、指示燈、醫療設備、農業（植物生長燈）、甚至汽車照明等領域。其快速的發展和技術的不斷突破，預示著未來LED將解鎖更多令人興奮的應用場景。 結語：光明的未來，觸手可及 光，是宇宙中最古老、最美好的饋贈之一。而LED，則是人類利用這一饋贈，點亮現代文明的智慧結晶。從微觀世界的量子躍遷，到宏觀世界的智能照明，LED技術的發展，是一部關於科技創新、能源革新和生活品質提升的宏大篇章。 當我們抬頭仰望夜空中璀璨的星辰，或是低頭凝視城市中閃爍的霓虹，我們都在感受著光的力量。而LED，正在以其前所未有的效率、靈活性和智能化，不斷重塑著我們與光的關係，點亮一個更加節能、健康、多彩、智慧的未來。這本書所描繪的，是光明的過去、現在，以及那更加輝煌的未來，它屬於我們每一個人。

評分☆☆☆☆☆

作為一名從事照明行業標準製定的工作者，我關注的重點往往在於參數的規範化和長期可靠性評估。這本書在固體照明可靠性一章的處理上，展現齣瞭極強的係統性和前瞻性。它不僅涵蓋瞭傳統的壽命測試標準（如L70/B50），更深入地探討瞭當前行業內最具挑戰性的問題——藍光LED在高溫高濕環境下的加速老化模型。作者構建瞭一個多因素耦閤的衰減模型，將電緻老化、光緻老化和熱緻老化進行瞭量化分析，這種跨學科的整閤能力令人贊嘆。更重要的是，書中還討論瞭未來光效提升過程中可能遇到的物理極限，例如載流子注入效率隨電流密度的飽和效應，並提齣瞭通過錶麵等離子體激元增強（SPP）來突破這些瓶頸的潛在方嚮。閱讀這些內容，感覺自己仿佛站在瞭半導體照明技術的最前沿，提前觸摸到瞭未來十年技術發展的脈絡。它不是在總結過去，而是在構建未來。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計和排版簡直是教科書級彆的典範，色彩搭配沉穩而不失活力，字體選擇清晰易讀，無論是對於初學者還是行業資深人士來說，都展現齣瞭極高的專業水準。光是翻閱前幾頁的目錄和結構梳理，就能感受到作者在內容組織上的匠心獨運。比如，它對基礎物理原理的闡述並非乾巴巴的理論堆砌，而是巧妙地融入瞭大量生動的類比和圖示，使得那些原本晦澀難懂的半導體能帶結構和激射機製，一下子變得立體起來，仿佛伸手就能觸摸到電子在晶體中跳躍的軌跡。尤其是書中對不同材料體係（如氮化物、磷化物等）的對比分析，那種細緻入微的剖析，著實讓人佩服作者對材料科學的深刻理解。裝幀質量也令人印象深刻，紙張的厚度和韌度都非常到位，即便是經常翻閱和做筆記，也不用擔心封麵或內頁受損，這種對細節的關注，無疑提升瞭閱讀體驗的整體質感。這本書不僅僅是一本技術手冊，它更像是一件精心打磨的工藝品，值得在書架上占據一個顯眼的位置，時不時地拿齣來把玩和品味一番。

評分☆☆☆☆☆

我最近在忙活一個關於新型固態照明係統集成的項目，說實話，一開始對如何從微觀粒子層麵理解LED的效率衰減問題感到十分頭疼，網上的零散資料更是五花八門，讓人無從下手。直到我發現瞭這本書，它的結構設計簡直是為我量身定製的“導航圖”。它沒有急於展示那些光鮮亮麗的應用案例，而是紮紮實實地從量子效率的提升瓶頸入手，層層遞進地探討瞭載流子注入、復閤過程的速率方程，以及界麵鈍化技術如何影響器件壽命。我尤其欣賞其中關於“熱管理”那一章節的論述，作者不僅列舉瞭傳統的散熱方案，還深入分析瞭熱緻淬滅對色坐標漂移的非綫性影響，這種深度挖掘問題的態度，遠超齣瞭我預期的技術深度。讀完這部分內容，我立刻找到瞭優化我們現有模組中封裝材料熱阻的新思路，可以說是直接解決瞭項目中的一個關鍵技術瓶頸。這種理論指導實踐的有效性，是那些隻停留在錶麵介紹新器件的“科普讀物”所無法比擬的。

評分☆☆☆☆☆

我非常喜歡這本書在處理“發光”這個核心概念時所展現齣的哲學思辨和工程實踐的完美結閤。很多教材隻是告訴你“電子和空穴復閤會發光”，但這本書卻細緻地剖析瞭為什麼某些波長比其他波長更難高效産生，以及如何通過材料的化學計量比來微調能隙，從而實現對顔色的精準控製。它用詳盡的數據和精密的實驗設計展示瞭“量子尺寸效應”在納米結構LED中的實際應用，這不僅僅是理論的展示，更是對工程化控製能力的肯定。書中對“白光”産生的復雜性討論，更是精彩絕倫，它沒有簡單地推薦某一種熒光粉，而是對比瞭基於RGB三基色混閤、近紫外LED+黃光粉以及新型量子點轉換技術的優缺點及其在色溫、顯色指數（CRI）和光效之間的權衡。這本書的價值在於，它教會你如何思考，而不是簡單地提供答案，它讓你從一個“使用燈泡的人”進化成一個“設計光子源的工程師”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常獨特，它不像許多技術書籍那樣充斥著生硬的術語和復雜的數學推導，反而帶著一種沉穩而富有邏輯的敘事感。作者似乎非常懂得讀者的心境，總能在關鍵的理論節點處設置“小貼士”或“曆史迴顧”，這種穿插使得閱讀過程充滿瞭發現的樂趣。比如，在介紹異質結界麵缺陷的形成機製時，作者插入瞭一段關於早期砷化鎵器件研發過程中的幾次重要突破，這不僅豐富瞭知識的背景，也讓人對半導體材料研究的艱辛曆程有瞭更直觀的體會。這種敘述方式極大地降低瞭閱讀的枯燥感，讓原本嚴肅的物理化學過程變得像是在聆聽一位經驗豐富的工程師在娓娓道來他的心路曆程。此外，書中的插圖質量極高，每一張能帶圖或電荷分布圖都經過瞭精心繪製，標注清晰，準確無誤，這對於視覺學習者來說，簡直是福音，省去瞭自己反復在草稿紙上繪製和確認的麻煩，閱讀效率因此大大提升。