LED芯片知识

LED芯片的分类与应用

一、LED芯片的原理:
        LED(Light Emitting Diode),发光二极管,是一种固态的半导体器件,它可以直接
把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附在一个支架上,一端是负
极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成,
一部分是 P型半导体,在它里面空穴占主导地位,另一端是 N型半导体,在这边主要是电
子。但这两种半导体连接起来的时候,它们之间就形成一个“P-N 结”。当电流通过导线作用
于这个晶片的时候,电子就会被推向 P 区,在P 区里电子跟空穴复合,然后就会以光子的
形式发出能量,这就是 LED发光的原理。而光的波长也就是光的颜色,是由形成 P-N结的
材料决定的。 
 
二、LED芯片的分类:
 
1.MB 芯片定义与特点
  定义:Metal Bonding(金属粘着)芯片;该芯片属于 UEC的专利产品。
  特点:
(1)采用高散热系数的材料---Si 作为衬底,散热容易。
Thermal Conductivity
GaAs: 46W/m-K
GaP: 77W/m-K
Si: 125~150W/m-K
Cupper:300~400W/m-k
SiC: 490W/m-K
(2)通过金属层来接合(wafer bonding)磊晶层和衬底,同时反射光子,避免衬底的吸收。
(3)导电的 Si 衬底取代GaAs 衬底,具备良好的热传导能力(导热系数相差 3~4倍),更适
应于高驱动电流领域。
(4)底部金属反射层,有利于光度的提升及散热。 (5)尺寸可加大,应用于 High power 领域,eg:42mil MB。
 
2.GB 芯片定义和特点
   定义:Glue Bonding(粘着结合)芯片;该芯片属于 UEC的专利产品。
   特点:
(1) 透明的蓝宝石衬底取代吸光的GaAs衬底, 其出光功率是传统AS(Absorbable structure)
芯片的 2倍以上,蓝宝石衬底类似 TS 芯片的 GaP 衬底。
(2)芯片四面发光,具有出色的 Pattern图。
(3)亮度方面,其整体亮度已超过 TS 芯片的水平(8.6mil)。
(4)双电极结构,其耐高电流方面要稍差于 TS单电极芯片。
 
3.TS 芯片定义和特点
   定义:transparent structure(透明衬底)芯片,该芯片属于 HP 的专利产品。
   特点:
(1)芯片工艺制作复杂,远高于 AS LED。
(2)信赖性{zy1}。
(3)透明的 GaP 衬底,不吸收光,亮度高。
(4)应用广泛。
4.AS 芯片定义与特点
   定义:Absorbable structure (吸收衬底)芯片;经过近四十年的发展努力,台湾 LED 光
电业界对于该类型芯片的研发、生产、销售处于成熟的阶段,各大公司在此方面的研发水平
基本处于同一水平,差距不大。
      大陆芯片制造业起步较晚,其亮度及可靠度与台湾业界还有一定的差距,在这里我们所
谈的 AS 芯片,特指 UEC的 AS 芯片,eg: 712SOL-VR, 709SOL-VR,
712SYM-VR,709SYM-VR等。
    特点:
(1)四元芯片,采用 MOVPE 工艺制备,亮度相对于常规芯片要亮。
(2)信赖性优良。
(3)应用广泛。
三、发光二极管芯片材料磊晶种类
1.LPE:Liquid Phase Epitaxy(液相磊晶法) GaP/GaP
2.VPE:Vapor Phase Epitaxy(气相磊晶法) GaAsP/GaAs
3.MOVPE:Metal Organic Vapor Phase Epitaxy (有机金属气相磊晶法) AlGaInP、GaN
4.SH:GaAlAs/GaAs Single Heterostructure(单异型结构)GaAlAs/GaAs
5.DH:GaAlAs/GaAs Double Heterostructure(双异型结构) GaAlAs/GaAs
6.DDH:GaAlAs/GaAlAs Double Heterostructure(双异型结构) GaAlAs/GaAlAs 
四、LED芯片组成及发光         LED晶片的组成: 主要有砷(AS)铝(AL)镓(Ga)铟(IN)磷(P)氮(N)锶(Si)这几种元素中的
若干种组成。
        LED晶片的分类:
1、按发光亮度分:
A、一般亮度:R、H、G、Y、E 等
B、高亮度:VG、VY、SR等
C、超高亮度:UG、UY、UR、UYS、URF、UE 等
D、不可见光(红外线):R、SIR、VIR、HIR
E、红外线接收管:PT
F、光电管:PD
2、按组成元素分:
A、二元晶片(磷、镓):H、G 等
B、三元晶片(磷、镓、砷):SR、HR、UR等
C、四元晶片(磷、铝、镓、铟):SRF、HRF、URF、VY、HY、UY、UYS、UE、HE、UG
3.LED晶片特性表:
LED晶片型号发光颜色组成元素波长(nm)
SBI 蓝色lnGaN/sic 430              HY 超亮黄色 AlGalnP 595
SBK 较亮蓝色 lnGaN/sic 468         SE 高亮桔色 GaAsP/GaP 610
DBK 较亮蓝色 GaunN/Gan 470       HE 超亮桔色 AlGalnP 620
SGL青绿色 lnGaN/sic 502           UE 最亮桔色 AlGalnP 620
DGL较亮青绿色 LnGaN/GaN 505     URF最亮红色 AlGalnP 630
DGM 较亮青绿色 lnGaN 523          E 桔色 GaAsP/GaP635
PG 纯绿 GaP 555                   R红色 GAaAsP 655
SG 标准绿 GaP 560                 SR较亮红色 GaA/AS 660
G 绿色 GaP 565                     HR超亮红色 GaAlAs 660
VG 较亮绿色 GaP 565               UR最亮红色 GaAlAs 660
UG 最亮绿色 AIGalnP 574            H高红 GaP 697
Y 黄色 GaAsP/GaP585               HIR红外线 GaAlAs 850
VY 较亮黄色GaAsP/GaP 585         SIR红外线GaAlAs 880
UYS 最亮黄色 AlGalnP 587           VIR红外线 GaAlAs 940
UY 最亮黄色 AlGalnP 595            IR红外线 GaAs 940

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