LED白光控制与制程工艺与发展前景之展望.docVIP

目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 摘 要 题目来源 1 LED发展状况 2 LED相关知识 2.1 LED的一般表示 2.2 极限参数 2.3 光谱图、峰波长和主波长 2.4 纯度 2.5 色温 2.6 光能、辐射通量和光通量 2.7 发光强度 3 蓝光LED芯片的制作 3.1 制作原理 3.2 MOVCD制作工艺简介 4 半导体发光原理 4.1 n型半导体的形成 4.2 p型半导体是如何形成的 4.3 当pn结加上反向电压时 4.4 当pn结加上正向电压时的情况 4.5 pn结型二极管的特性 4.6 发光本质 4.7 发光效率 5 当前白光LED的实现和难题 6 （白光）LED的制程工艺 6.1 点银浆 6.2 固晶 6.3 焊线 6.5 试作 7 白光LED的发展前景 参考文献 前 言 LED的发展仅仅过了短短几十年，但它的成长为世人所共睹。它是一门综合的学科。半导体产业在它最初阶段没有人会把它和光学联系在一起。但时至今日，它却也不再仅是一门简简单单的物理学产业，它与光学的知识就像鱼儿与水的光系，紧密相连。当然，这也是当今所有科学产业发展的大势。它环保无污染，性能稳定寿命长，集众多优点于一身。在消费者眼里，它无疑是完美的象征。不过，因为它的小，它的精密，也因为它的年轻，于生产者而言，她却像天上的仙女，想说爱并不容易。从最初的外延片生产到末了的LED成品，一个小小的看不起眼的LED产品，却经历了从外延片到成品检测等数十个生产流程，每一道程序和都至关重要。特别是白光LED，其材质的特殊要求，决定了它生产过程的与众不同。特别是蓝宝石外延片切割时的困难，对静电的抗击能力相对脆弱，更决定了其在制作上的苛刻要求。 摘 要 LED，即light emitting diode，也就是我们日常所说的发光二极管。作为当今日新月异变化的科技世界里的一员，能在短短十数年里，便以一日千里的发展速度成长并应用于我们的每一分生活，其成就是有目共睹的。它的年轻，决定了它的发展空间；它遍布全身的优点，成就了它美好的前景。毫无疑问，若干年后的今天，点亮我们夜间五彩生活的将是色彩缤纷的LED。本文从当今LED的发展现状和前景展望着手，通过对发光二极管的电学特性和光学原理方面的学习，探讨LED的在制程过程中的需要注意的相关问题和细节。因为所知有限，一些方面的学习和认识不够深刻，甚至会有认识上的错误，还望老师给予指正。 文章第一、二部分讲述题目来由和LED当前概况；第三部分介绍了LED相关简要知识；第四部分大略的述说了LED芯片的制作原理当前业界最流行的制作方式MOVCD；第五部分从光子理论着手，概述了半导体的发光原理；第六部分着重介绍了成品LED的制作流程和工艺细节。 关键词：LED，半导体发光二极管，蓝光LED芯片，PN结，发光效率，白光LED制程工艺。 LED的白光控制与制程工艺及发展前景之展望 ——毕业设计开题报告 一、题目来源 出于校外毕业设计和目前所在公司为LED生产企业的考虑，我选择了“LED的白光控制与制程工艺及发展前景之展望”作为我毕业设计之研究课题。 二、研究目的和意义 LED，就是我们日常所说的发光二极管。它具有全固体、冷光源、寿命长、体积小、光效高、响应快（只有几十纳秒）、性耐度好等优点。它由19世纪50年代简简单单的硅材料半导体到70年代以GaAs基和Inp基为代表的黄、红光发光管，再到90年代至今以GaN基为代表的蓝、绿光发光二极管，约有50余年的发展史。特别是蓝、绿光的实现，更为LED取代我们目前普遍使用的白炽灯、荧光灯而成为照明主流打开了无限的天地，成为LED发展史上的又一座里程碑。 三、国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向 目前，LED已全面用于电子产品、广告和路标显示、汽车、航天等科技令域。特别是西方、日本和台湾，其发展更为迅猛。其中白光，更成为LED的竞争焦点。白光LED的能耗仅为白炽灯的1/8，荧光灯的1/2，节约能源，且寿命可长达10万小时，而普通白炽灯寿命约为一千小时，荧光灯、金属卤化物灯的寿命不超过一万小时。白光LED的无汞化，易于回收，益于保护环境。因此各国政府均大力扶持白光LED的发展。美国、欧盟等发达国家皆由政府成立专项，积极推行。日本的“21世纪的光照明计划”，时间是从1998年—2002年将耗费50亿日元推行半导体照明，目标是在2006年用白光LED替代50%的传统照明；美国的“国家半导体照明计划”，时间是从2000年—2010年，计划投资5亿美元；欧盟的“彩虹计划”，已在2000年7月启动，通过欧共体的资助，推广应用白光LED。目前，世界掌握半导