led光谱晶片，什么是led晶片? 　　

一、LED晶片的作用：

　　LED晶片为LED的主要原材料，LED主要依靠晶片来发光。　　

二、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。

三、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 　　

四、LED晶片特性表（详见下表介绍）

　　LED晶片型号发光颜色组成元素波长（nm）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GaA s P/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GaA s P/GaP635 　　PG纯绿GaP 555 R红色GAaA s P 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GaA s P/GaP585 HIR红外线GaAlAs 850 　　VY较亮黄色GaA s P/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 　　

五、注意事项及其它

　　1、LED晶片厂商名称：A、光磊（ED） B、国联（FPD）C、鼎元（TK）D、华上（AOC）E、汉光（HL） F、AXT G、广稼　　2、LED晶片在生产使用过程中需注意静电防护。　　

六、补充

　　LED显示屏（LED panel）：LED就是light emitting diode ，发光二极管的英文缩写，简称LED。它是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式，用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。

　　LED显示屏分为图文显示屏和视频显示屏，均由LED矩阵块组成。图文显示屏可与计算机同步显示汉字、英文文本和图形；视频显示屏采用微型计算机进行控制，图文、图像并茂，以实时、同步、清晰的信息传播方式播放各种信息，还可显示二维、三维动画、录像、电视、VCD节目以及现场实况。LED显示屏显示画面色彩鲜艳，立体感强，静如油画，动如电 影，广泛应用于车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、银行、证券市场、建筑市场、拍卖行、工业企业管理和其它公共场所。

　　它的优点：亮度高、工作电压低、功耗小、微型化、易与集成电路匹配、驱动简单、寿命长、耐冲击、性能稳定。　　

七、MOCVD市场调研情况

　　目前－－ MOCVD设备制造商主要有两家：

　　1.德国AIXTRON公司(英国THOMAS SWAN公司已被AIXTRON公司收购) 累计销售1000台　　2007年4月24日,AIXTRON与台湾璨圆光电(Formosa Epitaxy)宣布AIXTRON的{dy}千台CCS MOCVD(30x2英寸)在璨圆的工厂内落户,壮大了璨圆已有的AIXTRON设备阵容(包括几台AIX 2400/2600G3 HT) 　　{zx1}型号：AIX 2800G4-R AlGaInP MOCVD

　　2.美国VEECO公司（并购美国EMCORE公司）。　　其中AIXTRON公司（含THOMAS SWAN公司）大约占60-70%的国际市场份额，而VEECO公司占30-40%。　　其他厂家主要包括日本的NIPPON Sanso和Nissin Electric等，其市场基本限于日本国内。如，日本日亚公司和丰田合成等公司生产的GaN-MOCVD设备不在市场上销售，仅供自用；而日本SANSO公司生产的GaN-MOCVD设备性能优良，但xx日本市场销售。从设备性能上来讲，日亚公司设备生产的材料质量和器件性能，要远优于AIXTRON和EMCORE的设备。按生产能力计算，GaN-MOCVD设备在全球市场的主要分布为：中国台湾地区48%，美国15%，日本15%，韩国11%，中国大陆7%，欧盟4%。　　PS:{dy}家做出MOCVD的是英国Thomas Swan公司　　PS:中村修二使用日本SANSO的MOCVD机台研究出蓝光 目前中村修二在美国CREE公司　　芯片制造企业主要购买德国AIXTRON和美国EMCORE两家供应商的MOCVD设备，以6片和9片机居多，每台设备的价格在70万美元到100万美元。近期有企业引进19片和21片机，并已有企业开始装备VEECO公司生产的比较先进的24片MOCVD设备。　　

八、备注（名词解释）

　　1.色温　　色温究竞是指什么? 我们知道，通常人眼所见到的光线，是由光的三原色（红绿蓝）组成的7种色光的光谱所组成。色温就是专门用来量度光线的颜色成分的。　　用以计算光线颜色成分的方法，是19世纪末由英国物理学家洛德•凯尔文所创立的，他制定出了一整套色温计算法，而其具体界定的标准是基于以一黑体辐射器所发出来的波长。 　　凯尔文认为，假定某一纯黑物体，能够将落在其上的所有热量吸收，而没有损失，同时又能够将热量生成的能量全部以“光”的形式释放出来的话，它便会因受到热力的高低而变成不同的颜色。例如，当黑体受到的热力相当于500—550℃时，就会变成暗红色，达到1050一1150℃时，就变成黄色……因而，光源的颜色成分是与该黑体所受的热力温度相对应的。只不过色温是用凯尔文(°K、也就是{jd1}温度)的色温单位来表示，而不是用摄氏温度（℃）单位表示的。在加热铁块的过程中，黑色的铁在炉温中逐渐变成红色，这便是黑体理论的{zh0}例子。当黑体受到的热力使它能够放出光谱中的全部可见光波时，它就由红转变橙黄色、黄色{zh1}变成白色，通常我们所用灯泡内的钨丝就相当于这个黑体。色温计算法就是根据以上原理，用°K来表示受热钨丝所放射出光线的色温。根据这一原理，任何光线的色温是相当于上述黑体散发出同样颜色时所受到的“温度”。 　　颜色实际上是一种心理物理上的作用。所有颜色印象的产生，是由于时断时续的光谱在眼睛上的反应，所以色温只是用来表示颜色的视觉印象。摄影人都知道：有光才有色，没有光就没有色。 　　彩色胶片的设计，一般是根据能够真实地记录出某一特定色温的光源照明来进行的，分为5500 °K日光型、3200 °K灯光型等多种。因而，摄影家必须懂得采用与光源色温相同的彩色胶卷，才会得到准确的色彩再现。如果光源的色温与胶卷的色温互相不平衡，就不会对色彩进行准确的还原。这时，我们就要靠滤光镜来提升或降低光源的色温，使曝光条件与胶卷拟定的色温相匹配，才会有准确的色彩再现。而数码照相机、摄像机等要求进行白平衡调整，实际上也就是对数码机器进行拍摄环境的基础色温定位。目的是同样的：为了色彩的准确再现。 　　如何准确地进行色温定位？这就需要使用到“色温计”啦。一般情况下，正午10点至下午2点，晴朗无云的天空，在没有太阳直射光的情况下，标准日光大约在5200~5500°K。新闻摄影灯的色温在3200°K；一般钨丝灯、照相馆拍摄黑白照片使用的钨丝灯以及一般的普通灯泡光的色温大约在2800°K；由于色温偏低，所以在这种情况下拍摄的照片扩印出来以后会感到色彩偏黄色。而一般日光灯的色温在7200~8500°K左右，所以在日光灯下拍摄的相片会偏青色。这都是因为拍摄环境的色温与拍摄机器设定的色温不对造成的。一般在扩印机上可以进行调整。但如果拍摄现场有日光灯也有钨丝灯的情况，我们成为混合光源，这种片子很难进行调整。　　综上所述，拍摄期间对色温的考量、设定以及调整就显得非常重要。无论你是使用传统相机还是数码相机以及摄像机。都必须重视色温！　　2.光谱　　光谱是复色光经过色散系统（如棱镜、光栅）分光后，被色散开的单色光按波长（或频率）大小而依次排列的图案。　　光波是由原子内部运动的电子产生的．各种物质的原子内部电子的运动情况不同，所以它们发射的光波也不同．研究不同物质的发光和吸收光的情况，有重要的理论和实际意义，已成为一门专门的学科——光谱学．下面简单介绍一些关于光谱的知识．　　分光镜观察光谱要用分光镜，这里我们先讲一下分光镜的构造原理．图6-18是分光镜的构造原理示意图．它是由平行光管A、三棱镜P和望远镜筒B组成的．平行光管A的前方有一个宽度可以调节的狭缝S，它位于透镜L1的焦平面①处．从狭缝射入的光线经透镜L1折射后，变成平行光线射到三棱镜P上．不同颜色的光经过三棱镜沿不同的折射方向射出，并在透镜L2后方的焦平面MN上分别会聚成不同颜色的像（谱线）．通过望远镜筒B的目镜L3，就看到了放大的光谱像．如果在MN那里放上照相底片，就可以摄下光谱的像．具有这种装置的光谱仪器叫做摄谱仪．　　发射光谱物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱．发射光谱有两种类型：连续光谱和明线光谱．连续分布的包含有从红光到紫光各种色光的光谱叫做连续光谱（彩图6）．炽热的固体、液体和高压气体的发射光谱是连续光谱．例如电灯丝发出的光、炽热的钢水发出的光都形成连续光谱．　　只含有一些不连续的亮线的光谱叫做明线光谱（彩图7）．明线光谱中的亮线叫做谱线，各条谱线对应于不同波长的光．稀薄气体或金属的蒸气的发射光谱是明线光谱．明线光谱是由游离状态的原子发射的，所以也叫原子光谱．观察气体的原子光谱，可以使用光谱管（图6-19），它是一支中间比较细的封闭的玻璃管，里面装有低压气体，管的两端有两个电极．把两个电极接到高压电源上，管里稀薄气体发生辉光放电，产生一定颜色的光．

　　观察固态或液态物质的原子光谱，可以把它们放到煤气灯的火焰或电弧中去烧，使它们气化后发光，就可以从分光镜中看到它们的明线光谱．

　　实验证明，原子不同，发射的明线光谱也不同，每种元素的原子都有一定的明线光谱．彩图7就是几种元素的明线光谱．每种原子只能发出具有本身特征的某些波长的光，因此，明线光谱的谱线叫做原子的特征谱线．利用原子的特征谱线可以鉴别物质和研究原子的结构．

　　吸收光谱高温物体发出的白光（其中包含连续分布的一切波长的光）通过物质时，某些波长的光被物质吸收后产生的光谱，叫做吸收光谱。例如，让弧光灯发出的白光通过温度较低的钠气（在酒精灯的灯心上放一些食盐，食盐受热分解就会产生钠气），然后用分光镜来观察，就会看到在连续光谱的背景中有两条挨得很近的暗线（见彩图8．分光镜的分辨本领不够高时，只能看见一条暗线）．这就是钠原子的吸收光谱．值得注意的是，各种原子的吸收光谱中的每一条暗线都跟该种原子的发射光谱中的一条明线相对应．这表明，低温气体原子吸收的光，恰好就是这种原子在高温时发出的光．因此，吸收光谱中的谱线（暗线），也是原子的特征谱线，只是通常在吸收光谱中看到的特征谱线比明线光谱中的少．　**必要补充：

　　LED的使用条件与各类应用：　　LED的功率从0.05W到1W甚至在3W-5W以上，LED工作需要满足两个条件：一是正向电压Vf=3.4V左右（有的更低），二是正向电流If在20mA到1A（甚至更高）。　　LED的亮度取决于If的大小，因此LED需要用到不同的LED驱动IC来工作。

　　一、LED驱动IC的发展历程与趋势：　　1、DC-DC BOOST（升压恒流）：其采用电感储能升压架构，效率{zg}（90%以上），用于便携设备很理想。但电路会产生电磁噪声干扰（EMI），在通讯设备如手机里需要对PCB做处理，再加EMI Filter降低电磁干扰，但同时也使整体成本提高。　　DC-DC芯片应用一般采用串联的LED结构，这样使LED亮度均匀一致。　　2、Charge Pump：也叫电荷泵（充电泵），采用电容倍压来升压恒流驱动LED，不会产生电磁干扰。电荷泵大多采用并联LED电路，由于不用电感，没有电磁干扰，其整体成本得以降低。　　3、Current Regulator：即稳流器（恒流源），无需任何的外接零件。　　4、LDO：即线性低压差稳压器。对于低成本方案可采用LDO来做LED驱动。

　　二、LED的各类应用：　　LED的应用主要可分为三大类：LCD屏背光、LED照明、LED显示。　　1、 小尺寸1.5寸到3.5寸LCD屏的背光：　　例如手机、PDA、MP3/4等便携设备的LCD屏都需要LED来背光。　　2、7寸LCD屏的背光（如数码相框）：　　3、大尺寸LCD屏的背光（如LCD TV/Monitor、笔记本电脑）：　　目前大部分LCD TV/Monitor、笔记本电脑的LCD屏是采用的CCFL荧光灯管做背光，因CCFL寿命、环保等不利原因目前正朝向采用LED背光发展。按LCD屏的尺寸大小一般需要数十个到上百个白光LED做背光，而其LED驱动IC市场潜力将会很大。　　4、LED手电筒：　　小功率LED手电筒、强光LED手电筒、LED矿灯。　　5、LED草地灯：　　6、LED照明：　　照明经过白炽灯、日光灯，到现在比较普遍的节能灯，再下个阶段应该就是LED照明灯的普及了，这里需要超高亮度的LED，超长寿命、极低功耗将是LED灯很大的优势，同时成本考量也是一个关键。　　7、LED显示：　　我们在公交车、地铁里都能看到各样的LED字幕显示屏，并且在户外也有不少大屏幕LED点阵显示屏幕，从远处看就是一个比较清晰的超大屏幕电视机。这里需要用到专用的LED显示控制芯片。　　什么是LED灯的封装？　　LED灯封装解释：简单来说led封装就是把led封装材料封装成LED灯的过程；　　LED灯封装流程：一般led封装必须经过扩晶-固晶-焊线-灌胶-切脚-分光分色等流程；　　LED灯封装材料：led的主要封装材料有：芯片、金线、支架、胶水等；　　LED灯封装设备：扩晶设备、固晶机、焊线机、点胶机、烘烤箱等，一般分为全自动封装设备手工封装设备两种。

　　如何评判LED灯封装的好坏？　　LED灯的好坏指标：LED灯的好坏的几个指标是：角度、亮度、颜色（波长）一致性、抗静电能力、抗衰减能力等；　　LED灯的封装材料：led封装材料是LED灯好坏的直接因素，也是最基本的因素，LED灯是几种主要材料的组合，一颗好的LED灯必须是所有封装材料与生产技术的组合；

　　LED灯的封装技术：一般全自动设备封装要比手工封装的要好，封装的技术水平也是LED灯封装的好坏的主要因素，同样的材料不同的生产厂家生产出来的产品有很大的差别；　　提高ＬＥＤ发光效率的技术　　

一、透明衬底技术

　　InGaAlP LED通常是在GaAs衬底上外延生长InGaAlP发光区GaP窗口区制备而成。与InGaAlP相比，GaAs材料具有小得多的禁带宽度，因此，当短波长的光从发光区与窗口表面射入GaAs衬底时，将被悉数吸收，成为器件出光效率不高的主要原因。在衬底与限制层之间生长一个布喇格反射区，能将垂直射向衬底的光反射回发光区或窗口，部分改善了器件的出光特性。一个更为有效的方法是先去除GaAs衬底，代之于全透明的GaP晶体。由于芯片内除去了衬底吸收区，使量子效率从4％提升到了25-30％。为进一步减小电极区的吸收，有人将这种透明衬底型的InGaAlP器件制作成截角倒锥体的外形，使量子效率有了更大的提高。　　

二、金属膜反射技术

　　透明衬底制程首先起源于美国的HP、Lumileds等公司，金属膜反射法主要有日本、台湾厂商进行了大量的研究与发展。这种制程不但回避了透明衬底专利，而且，更利于规模生产。其效果可以说与透明衬底法具有异曲同工之妙。该制程通常谓之MB制程，首先去除GaAs衬底，然后在其表面与Si基底表面同时蒸镀Al质金属膜，然后在一定的温度与压力下熔接在一起。如此，从发光层照射到基板的光线被Al质金属膜层反射至芯片表面，从而使器件的发光效率提高2.5倍以上。　　

三、表面微结构技术

　　表面微结构制程是提高器件出光效率的又一个有效技术，该技术的基本要点是在芯片表面刻蚀大量尺寸为光波长量级的小结构，每个结构呈截角四面体状，如此不但扩展了出光面积，而且改变了光在芯片表面处的折射方向，从而使透光效率明显提高。测量指出，对于窗口层厚度为20µm的器件，出光效率可增长30％。当窗口层厚度减至10µm时，出光效率将有60％的改进。对于585-625nm波长的LED器件，制作纹理结构后，发光效率可达30lm/w，其值已接近透明衬底器件的水平。　　四、倒装芯片技术

　　通过MOCVD技术在兰宝石衬底上生长GaN基LED结构层，由P/N结发光区发出的光透过上面的P型区射出。由于P型GaN传导性能不佳，为获得良好的电流扩展，需要通过蒸镀技术在P区表面形成一层Ni-Au组成的金属电极层。P区引线通过该层金属薄膜引出。为获得好的电流扩展，Ni-Au金属电极层就不能太薄。为此，器件的发光效率就会受到很大影响，通常要同时兼顾电流扩展与出光效率二个因素。但无论在什么情况下，金属薄膜的存在，总会使透光性能变差。此外，引线焊点的存在也使器件的出光效率受到影响。采用GaN LED倒装芯片的结构可以从根本上xx上面的问题。　　五、芯片键合技术

　　光电子器件对所需要的材料在性能上有一定的要求，通常都需要有大的带宽差和在材料的折射指数上要有很大的变化。不幸的是，一般没有xx的这种材料。用同质外延生长技术一般都不能形成所需要的带宽差和折射指数差，而用通常的异质外延技术，如在硅片上外延GaAs和InP等，不仅成本较高，而且结合接口的位错密度也非常高，很难形成高质量的光电子集成器件。由于低温键合技术可以大大减少不同材料之间的热失配问题，减少应力和位错，因此能形成高质量的器件。随着对键合机理的逐渐认识和键合制程技术的逐渐成熟，多种不同材料的芯片之间已经能够实现互相键合，从而可能形成一些特殊用途的材料和器件。如在硅片上形成硅化物层再进行键合就可以形成一种新的结构。由于硅化物的电导率很高，因此可以代替双极型器件中的隐埋层，从而减小RC常数。六、 激光剥离技术（LLO）

　　激光剥离技术（LLO）是利用激光能量分解GaN/蓝宝石接口处的GaN缓冲层，从而实现LED外延片从蓝宝石衬底分离。技术优点是外延片转移到高热导率的热沉上，能够改善大尺寸芯片中电流扩展。n面为出光面：发光面积增大，电极挡光小，便于制备微结构，并且减少刻蚀、磨片、划片。更重要的是蓝宝石衬底可以重复运用。

　　发光二极管（LED）-原理　　发光二极管是一种特殊的二极管。和普通的二极管一样，发光二极管由半导体芯片组成，这些半导体材料会预先通过注入或掺杂等工艺以产生pn结结构。与其它二极管一样，发光二极管中电流可以轻易地从p极（阳极）流向n极（负极），而相反方向则不能。两种不同的载流子：空穴和电子在不同的电极电压作用下从电极流向pn结。当空穴和电子相遇而产生复合，电子会跌落到较低的能阶，同时以光子的方式释放出能量。

　　它所发出的光的波长，及其颜色，是由组成pn结的半导体物料的禁带能量所决定。