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白光LED的研究现状1 LED的基本原理及应用
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图1.1LED(发光二极管)的发光原理示意图
1.1 LED的基本原理
LED的核心部分是由P型和N型半导体组成的固态二极管，它是一种可以将电能直接转化为光能的发光器件[ ]。通常情况下，LED中间有一个PN结，这是其组成的关键部分，LED所发出光的颜色，则由PN结的材料决定。P型半导体中多数载流子是空穴，N型半导体中多数载流子是电子，由于PN结的存在，空穴与电子不能自由的发生结合，当给LED加上正向电压时，由于外界电场的作用，PN结两边的势垒降低，在PN结附近，P区的空穴与N区的电子发生复合，并释放出能量，这个能量以光能的形式释放出去。32675
1.2白光LED应用范围
自从九十年代初以来，随着科学的不断进步和LED技术的改进，LED被广泛应用在各行各业，几乎随处都可以看到LED的身影，照明行业逐步呈现出一片繁荣景象，对光源的要求也从简单的照明逐渐向多色化、高亮度、大型化发展。下面是几个比较典型的应用。
（1）电子显示板和交通信号灯
高亮度的红、绿、黄LED在浓雾和日光下可视性非常高，尤其是黄色和橙色光，在浓雾下的穿透力非常高，响应速度快、耐冲击。因此在交通显示板和道路信号灯多使用LED光源，目前开始逐步涉及航空航运、公路、铁路等领域。32675
(2)汽车车灯
之前在汽车上主要使用的是白炽灯，寿命短、易损坏。从上个世纪八十年代末期，我国的汽车行业，就开始逐步将LED使用在车灯上，并且一直延续到现在，所以我们周围很多汽车上都有LED的身影，由此带来的价值也非常可观，每年都会带来几百亿美元的产值论文网
(3)全彩显示屏
儿时，很多电视和电影还是黑白的，可也不过几年时间，LED的出现，使显示屏从单色、多色显示发展到全彩色显示，由于LED优越的性能，现在一般的运动场、大型广场和各种展会上都采用LED全彩显示屏。
(4)LCD背光源
为满足人们的需要，当前各类电子产品逐渐向小型化发展，电脑、手机、电子计算器等领域对光源的要求越来越高，而LED凭借着高性价比以及无干扰的特点，受到广大厂商的青睐。目前，我国也已经成为电脑和手机的消费大国，一个极有潜力的市场等待LED厂商的挖掘。
(5)生产生活照明领域
21世纪的今天，环境污染日益严重，全球性的能源危机也不断给各个国家敲响警钟，因此作为第四代绿色照明光源的LED越来越受到重视，它不仅可以节约资源，减少二氧化碳等温室气体的排放而且可以为整个社会产业带来巨大的经济效益，改善人们的生活环境。
2 白光LED的实现
目前行业内有两种方法制作白光LED：（1）混合红光、绿光和蓝光三种LED，并将其封装在一个基板上，通过调节三种颜色的配比来合成白光；（2）在LED芯片的表面涂敷一层荧光粉来生成白光LED。
① 蓝色LED芯片上涂敷黄色荧光粉，此黄色荧光粉能够被蓝色LED所激发：
原理是：利用蓝光芯片能发射出460nm的波长，涂上一层YAG荧光粉后，荧光粉会被蓝色LED激发而产生555nm波长的黄光，将黄光、蓝光混合而得到白光[ ]；这种制备方案的优点是制作过程简单、相对成本较低，适合产业化操作，并且是白炽灯发光效率的2到3倍、效率可达60lm/W，，稍微低于荧光灯；但荧光体中Ce3+离子的发射光不具连续光谱特性，显色性较差，荧光粉的激发效率和光转换率都比较低，制出的白光LED的显色度、色温都不太理想。