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