發(fā)光材料與led綜述(完整版)
【正文】 年來新型功能材料層出不窮，得到了突破性的進(jìn)展，功能材料正在滲透到現(xiàn)代生活和生產(chǎn)的各個領(lǐng)域。當(dāng)稀土離子吸收光子或X射線等能量以后，4f電子可以從能量低的能級躍遷至能量高的能級；當(dāng)4f電子從高的能級以輻射弛豫的方式躍遷至低能級時發(fā)出不同波長的光，兩個能級之間的能量差越大，發(fā)射的波長越短。但是，賦予稀土光致發(fā)光材料生命力的還是70年代出現(xiàn)的燈用稀土三基色熒光體及緊湊型熒光燈的發(fā)展。下面僅簡單介紹與光致發(fā)光和電致發(fā)光材料相關(guān)的幾種方法。此法合成的紅粉，相對發(fā)光亮度為同類標(biāo)準(zhǔn)的70%，分布均勻，晶體為立方晶系。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱LED。早期的LED主要用GaAs、GaP（二元素半導(dǎo)體材料）和GaAsP（三元素半導(dǎo)體材料），1994年左右采用AlInGaP（四元素半導(dǎo)體材料）后，其發(fā)光強(qiáng)度及發(fā)光效率有很大的提高。 (2) 壽命長，穩(wěn)定性好。2．LED的應(yīng)用(1) 用作指示燈。1987年，我國開始在汽車上安裝高位剎車燈，由于LED響應(yīng)速度快（納秒級），可以及早讓尾隨車輛的司機(jī)知道行駛狀況，減少汽車追尾事故的發(fā)生。圖9 LED手電筒五．發(fā)光材料的前景LED技術(shù)雖然取得了長足的發(fā)展，但在家庭照明和顯示領(lǐng)域還沒有大批量的投入商業(yè)生產(chǎn)，最主要的原因是成本太高。另外發(fā)光材料在交通、醫(yī)學(xué)、光電子等方面也將得到更廣泛的應(yīng)用。比如在液晶顯示器上，LED背光源可以提高亮度，降低能耗，光的均勻性、漏光和色彩顯示能力也都將得到較大幅度的改善。將普通的LED按要求排列、控制，即能具有顯示字符、圖形的功能，稱為數(shù)碼管、符號管、米字管及點陣式顯示屏（簡稱矩陣管）等，如圖8。如今的電子產(chǎn)品、儀器的工作狀態(tài)指示大部分都是用紅、綠色LED，如圖7。(3) 價格低廉。從三基色LED取得突破后，集成白光LED誕生了。早期的LED發(fā)光強(qiáng)度不高，一般小于1mcd，高的也僅幾個mcd；另外，發(fā)光效率也不高，；其功率僅幾十mW到上百個mW。另外，采用不同成分不同劑量的熒光粉，可以調(diào)節(jié)白光的色溫，例如冷白光（色溫為4500～10 000K）及暖白光（色溫為2850～3800K）。但因粒徑較大，應(yīng)用時須經(jīng)球磨處理。2．電致發(fā)光材料電致發(fā)光是在交流或直流電場作用下，依靠電場的激發(fā)而發(fā)光，是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽芏划a(chǎn)生熱的一種方式。在半導(dǎo)體發(fā)光器件中，由于要利用半導(dǎo)體達(dá)到所需的電氣性能
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