LEDçç¹æ§åæ°
3.1LEDçæç[2]
3.1.1ç¨äºéæ¾ç¤ºçLED
ç¨äºéæ¾ç¤ºæ¶ï¼ä½¿ç¨åçæçηpä¸å
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1.åçæçηpï¼å³å°è¾å
¥ççµåçPi转æ¢æè¾å°çåçPeçæçãå³
ηp=Pe/PiÃ100% (3-1)
è¦æé«Î·pï¼å°±æ¯è¦æé«å¨ä¸å®çµåçè¾å
¥ä¸çè¾å°åçè¾åºï¼ä¹å°±æ¯åå°å¨ä»¶çæ ç¨çµåçæèãå¦ä½å¥½æ¬§å§æ¥è§¦ä»¥åå°ç¦è³ççæèåççã
2.å
å¦æçηoï¼å³å¤éåæçηqeä¸å
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ηo=ηqe/ηqi (3-2)
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å¦æçå¯ç¨æ¥æ¯è¾å¤éåæççç¸å¯¹å¤§å°ãæè°éåæçæ¯æ注å
¥è½½æµåå¤åè产ççå
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¥ççµå空穴对æ°Gä¹æ¯ãå³
ηqi=N 1T/G (3-3)
ç±äºå导ä½ææçæå°çè¾é«ï¼åå°åå¸æ¶çæ失å¾å¤§ï¼æ以è¾å°å¤åæ产ççå
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¥ççµå空穴对æ°Gä¹æ¯ãå³
ηqe=NT/G (3-4)
3.1.2ç¨äºæ¾ç¤ºçLED
ç¨äºæ¾ç¤ºçLEDï¼æå®é
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æçï¼ãå³ç¨äººç¼è¡¡éçæçï¼å®è¡¨ç¤ºæ¶èåä½çµåçPiæå¾å°çå
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çç¸å¯¹å¼ºåº¦ï¼æè½éï¼éæ³¢é¿ï¼æé¢çï¼ååçåå¸æ²çº¿ã[3]å®ç´æ¥å³å®çLEDçåå
é¢è²å¹¶å½±åå®çæµææçãåå°å
è°±çå½¢ææ¯ç±ææçç§ç±»ãæ§è´¨ä»¥ååå
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è°±åå¸ç两个主è¦åéæ¯å®çå³°å¼æ³¢é¿åå强度宽度ï¼ç§°ä¸ºå宽度ï¼ã
对äºè¾å°è·è¿æåå°çå
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¶æ³¢é¿Î»ä¸è·è¿ååçè½éå·®ÎEä¹é´çå
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λ=hc/ÎEã对äºåå
äºæ管ï¼å¤åè·è¿ååçè½é差大ä½å°±æ¯ææçç¦å¸¦å®½åº¦å³å®çã对大å¤æ°å导ä½æææ¥è®²ï¼ç±äºæå°çè¾å¤§ï¼å¨åå°é¸åºå导ä½ä¹åï¼å¯è½å¨æ ·åå
å·²ç»è¿äºå¤æ¬¡åå°ãå 为段波å
æ¯é¿æ³¢å
æ´å®¹æ被å¸æ¶ï¼æ以峰å¼æ³¢é¿ç¸åºçå
åè½éæ¯ç¦å¸¦å®½åº¦å°äºãä¾å¦GaAsçå³°å¼æ³¢é¿åºç°å¨1.1eVï¼æ¯å®¤æ¸©ä¸çç¦å¸¦å®½åº¦å°0.3eVãå¾3-1ç»åºäºGaAs0.6P0.4åçåå°å
è°±ãå½GaAs1âxPxä¸çxå¼ä¸åæ¶ï¼å³°å¼æ³¢é¿å¨620ï½680nmä¹é´ååï¼è°±çº¿å宽度大è´ä¸º20ï½30nmãGaPåå
çå³°å¼æ³¢é¿å¨700nméè¿ï¼å宽度大约为100nmã
å¾3-1 GaAs0.6P0.4ä¸GaPçåå
å
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å³°å¼å
åçè½éè¿ä¸æ¸©åº¦æå
³ï¼å®é温度çå¢é¿èåå°ãå¨ç»æ¸©ä¸åæ¶ï¼è°±å¸¦æ³¢é¿ä»¥0.2ï½0.3nm/âçæ¯ä¾åé¿æ³¢æ¹å移å¨
3.3ä¼å®ç¹æ§
LEDçä¼å®ç¹æ§å¦å¾3-2æ示,å®ä¸æ®éäºæ管çä¼å®ç¹æ§å¤§è´ç¸åãçµåå°äºå¼å¯ç¹ççµåå¼æ¶æ çµæµï¼çµåä¸è¶
è¿å¼å¯ç¹å°±æ¾ç¤ºåºæ¬§å§å¯¼éç¹æ§ã[4]è¿æ¶æ£åçµæµä¸çµåçå
³ç³»ä¸º
i =i0exp(eV/mkT) (3-8)
å¼ä¸ï¼m为å¤åå åãå¨å®½ç¦å¸¦å导ä½ä¸ï¼å½çµæµiï¼0.1mAæ¶ï¼éè¿ç»å
æ·±è½çº§è¿è¡å¤åç空é´å¤åçµæµèµ·æ¯é
ä½ç¨ï¼è¿æ¶m =2ãçµæµå¢å¤§åï¼æ©æ£çµæµå ä¼å¿æ¶ï¼m =1ãå èå®é
æµå¾çmå¼å¤§å°å¯ä»¥æ å¿å¨ä»¶åå
ç¹æ§ç好åã
ååå»ç©¿çµåä¸è¬å¨-1.5V以ä¸ã
å¾3-2 åå
äºæ管çä¼å®ç¹æ§æ²çº¿
3.4åå
亮度ä¸çµæµçå
³ç³»[2]
LEDçåå
亮度Bæ¯åä½é¢ç§¯åå
强度çé度ãå¨è¾å°åå
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åµä¸ï¼åå
亮度Bä¸çµåæ©æ£çµæµidnä¹é´æå¦ä¸å
³ç³»ï¼
B âidnÏ/eÏR (3-9)
å¼ä¸ï¼Ïæ¯è½½æµåè¾å°å¤å寿å½ÏRåéè¾å°å¯¿å½ÏNRçå½æ°ã
å¾3-3 GaAs1âxPxãGa1-xAlxAsåGaPåå
äºæ管ç亮度ä¸çµæµå¯åº¦çå
³ç³»
å¾3-3ç»åºäºGaAs1âxPxãGa1-xAlxAsåGaPï¼ç»¿ï¼åå
äºæ管ç亮度ä¸çµæµå¯åº¦çå
³ç³»ãè¿äºäº®åº¦éçµæµå¯åº¦è¿ä¼¼ææ£æ¯å¢å èä¸æ饱åç管åï¼éåäºå¨èå²ä¸ä½¿ç¨ãå 为èå²ç¶æå·¥ä½ä¸æåçï¼å¨å¹³åçµæµä¸ç´æµçµæµç¸ççæ
åµä¸å¯ä»¥å¾å°æ´é«ç亮度ã
3.5LEDç寿å½
LEDç寿å½å®ä¹ä¸ºäº®åº¦éä½å°åæ亮度çä¸åæ¶æç»åçæ¶é´ãäºæ管ç寿å½ä¸è¬é½å¾é¿ï¼å¨çµæµå¯åº¦å°äº1A/cm2æ¶ï¼ä¸è¬å¯è¾¾106hï¼æé¿å¯è¾¾109hãéçå·¥ä½æ¶é´çå é¿ï¼äº®åº¦ä¸éçç°è±¡å«èåãèåçå¿«æ
¢ä¸å·¥ä½çµæµå¯åº¦æå
³ãéççµæµå¯åº¦çå 大ãèååå¿«ï¼å¯¿å½åçã
3.6ååºæ¶é´
å¨å¿«éæ¾ç¤ºæ¶ï¼æ å¿å¨ä»¶å¯¹ä¿¡æ¯ååºé度çç©çéå«ååºæ¶é´ï¼å³æå¨ä»¶å¯äº®ï¼ä¸åï¼ä¸ççï¼çåï¼æ¶é´ç延è¿ãå®éªè¯æï¼äºæ管çä¸åæ¶é´éçµæµçå¢å èè¿ä¼¼åææ°è¡°åãå®çååºæ¶é´ä¸è¬é½å¾çï¼å¦GaAs1âxPxä»
为å 个ns,Gap约为100nsãå¨ç¨èå²çµæµé©±å¨äºæ管æ¶ï¼èå²çé´éåå 空å æ°å¿
é¡»å¨å¨ä»¶ååºæ¶é´æ许å¯çèå´å
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