9787030187314 半導體發光二級管及固體照明 科學齣版社 史光國,崔凱 校 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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史光國，崔凱 校 著

圖書標籤:

• 半導體發光二極管
• LED
• 固體照明
• 光電子技術
• 材料科學
• 科學齣版社
• 史光國
• 崔凱
• 照明工程
• 半導體材料

店鋪： 聚雅圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030187314

商品編碼：29561465337

包裝：平裝

齣版時間：2007-04-01

基本信息

書名：半導體發光二級管及固體照明

定價：35.00元

作者：史光國,崔凱 校

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2007-04-01

ISBN：9787030187314

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版次：1

裝幀：平裝

開本：

商品重量：0.341kg

編輯推薦

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內容提要

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固體照明用白光發光二極管由於可以節省能源減少汙染且體積小、壽命長，因此已被全世界重視，中、美、日、韓及歐洲各國均積極參與研發工作。
本書係統地介紹有關白光發光二極管的製造方法及固體照明。本書內容詳細豐富，包括固體照明概述，發光二極管光取齣原理及方法，高功率紅光發光二極管，高功率藍光及綠光發光二極管，高功率紫外綫及紫光發光二極管，白光發光二極管及熒光粉，發光二極管封裝及固體照明發展趨勢與展望等。
本書可供固體照明領域的研發人員、技術人員，以及高校相關專業的師生閱讀參考。

目錄

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1　固體照明概述
　1.1 照明技術的變遷
　1.2 半導體發光二極管的基本原理
　1.3 照明技術基本參數
　1.4 高亮度發光二極管的應用
　參考文獻
2　發光二極管的光取齣原理及方法
2.1 發光二極管光取齣原理
2.2 增加光取齣效率的方法
　　2.2.1　增加內部量子效率
　　2.2.2　改進內部結構
　　2.2.3　改變錶麵結構及外形
　　2.2.4　基本結構的改變
參考文獻
3　高功率紅光發光二極管
　3.1 采用斜邊結構增加光輸齣功率
　3.2 組織結構的粗糙麵
　3.3 組織粗糙麵加斜邊結構
　3.4 小反射鏡LED
　3.5 連接在有金屬反射鏡的襯底上
　參考文獻
4　高功率藍光及綠光發光二極管
　4.1 大麵積
　4.2 FC LED
　4.3 組織粗糙麵
　4.4 幾何變形結構
　4.5 薄膜LED
　4.6 圖形襯底
　參考文獻
5　高功率紫外綫及紫光發光二極管
　5.1 UVLED
　5.2 紫光LED
　參考文獻
6　白光發光二極管
　6.1 基本考慮
　6.2 白光發光二極管的製作方法
　　6.2.1 利用顔色光二極管
　　6.2.2 藍光LED加熒光粉
　　6.2.3 紫外綫及紫光LED加熒光粉
　　6.2.4 其他方法
　參考文獻
7　熒光粉、發光二極管封裝及固體照明發展趨勢與展望
　7.1 熒光粉
　7.2 發光二極管的封裝
　7.3 固體照明發展趨勢與展望
　參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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現代電子器件的基石：淺談半導體發光二極管及其在固體照明領域的革新 從微小的集成電路到龐大的顯示屏，再到如今照亮我們生活空間的無數燈具，半導體發光二極管（LED）以其卓越的性能和前所未有的節能特性，深刻地改變瞭我們對電子器件和照明技術的認知。它不僅僅是一種簡單的電子元件，更是現代科技發展不可或缺的基石，是驅動諸多前沿領域進步的關鍵技術之一。本文將深入探討LED的核心原理，剖析其在固體照明領域所帶來的革命性變化，以及這一技術背後蘊含的科學奧秘和未來發展趨勢。 一、半導體發光二極管：微觀世界的奇跡 要理解LED，首先需要迴歸到其最基本的組成單元——半導體。半導體材料，如矽（Si）、鍺（Ge）、砷化鎵（GaAs）等，具有導電性和絕緣性之間的獨特屬性，這使得它們能夠被精細地控製，成為構建電子器件的理想材料。LED的發光原理，正是基於半導體材料的“電緻發光”特性。 在LED的內部，核心結構是“p-n結”。它是由兩種不同類型的半導體材料——P型半導體和N型半導體——接觸形成的。P型半導體中，多數載流子是帶正電的“空穴”；而N型半導體中，多數載流子是帶負電的電子。當將LED連接到電源時，如果正嚮偏置（即P型端連接到電源正極，N型端連接到電源負極），電子和空穴就會被注入p-n結區域，並發生“復閤”。復閤過程中，能量會以光子的形式釋放齣來，這就是LED發光的根本機製。 不同材料的半導體，其電子能帶結構的差異，決定瞭它們在復閤時釋放齣的光子的能量，進而決定瞭發光的顔色。例如，使用砷化鎵磷（GaAsP）等材料可以産生紅光和黃光；使用氮化鎵（GaN）及其閤金則可以産生綠光、藍光，甚至是紫外光。而我們日常生活中常見的白光LED，則是通過在藍色LED上塗覆一層熒光粉來實現的，熒光粉吸收藍色光後，再發齣黃色、紅色等不同波長的光，這些光混閤在一起就呈現齣白光。 LED的優勢遠不止於此。與傳統的白熾燈或熒光燈相比，LED具有以下顯著優點： 高能效： LED將電能轉化為光能的效率遠高於傳統光源，這意味著同樣的亮度可以消耗更少的電力，極大地節省能源。 長壽命： LED的壽命通常可以達到數萬小時，遠超白熾燈和熒光燈，減少瞭更換頻率和維護成本。 響應速度快： LED可以瞬間點亮和熄滅，響應速度極快，這使得它在需要快速開關的應用中具有優勢。 體積小巧： LED體積小，可以設計成各種形狀和大小，為燈具設計提供瞭極大的靈活性。 方嚮性強： LED發光方嚮性強，可以精確控製光綫的分布，減少光損耗。 環保： LED不含汞等有害物質，更加環保。 二、固體照明的革命：LED點亮未來 LED的齣現，不僅僅是電子元件的一次升級，更是對整個照明行業進行瞭一場深刻的革命，我們稱之為“固體照明”（Solid-State Lighting, SSL）。固體照明意味著使用固態電子器件來産生光，而LED正是這場革命的核心。 傳統的照明技術，如白熾燈，通過加熱燈絲産生熱輻射發光，效率極低，大部分能量都以熱量的形式散失。熒光燈則利用氣體放電産生紫外綫，再激發熒光粉發光，雖然比白熾燈效率高，但仍存在啓動延遲、顯色性不佳、壽命有限以及含有汞等缺點。LED的齣現，以其固有的高效率、長壽命、環保等優勢，逐步取代瞭這些傳統光源，引領著照明技術邁嚮新的時代。 在固體照明領域，LED的應用幾乎無處不在： 傢居照明： 從客廳的吊燈、臥室的床頭燈，到廚房的吸頂燈、浴室的鏡前燈，LED燈具以其節能、環保、可調光調色等特點，逐漸成為傢庭照明的主流。智能LED燈具更是可以通過手機App或語音助手控製，實現個性化的燈光場景設置。 商業照明： 商店、超市、酒店、寫字樓等商業場所，對照明的亮度、顯色性、氛圍營造都有著更高的要求。LED的高效、長壽命、優良的顯色性，使其能夠滿足各種商業照明需求，並能有效降低運營成本。 公共照明： 城市道路、廣場、公園等公共區域的照明，對安全性和節能性有著至關重要的要求。LED路燈的光效高、壽命長、配光均勻，能夠提供更好的照明效果，同時顯著降低能耗和維護成本。 特種照明： LED在植物生長燈、水族箱照明、舞颱照明、醫療照明等特種領域也展現齣巨大的潛力。例如，通過精確控製LED的發光光譜，可以優化植物的光閤作用；在醫療領域，LED的無輻射、高亮度特性使其在手術燈、內窺鏡等設備中發揮重要作用。 顯示屏技術： LED早已是各種顯示屏的核心技術，從手機、電腦的屏幕，到大型的戶外廣告牌、電視牆，LED顯示屏以其高亮度、高對比度、廣視角、快速響應等優點，提供瞭前所未有的視覺體驗。 三、LED技術的發展前沿與未來展望 盡管LED技術已經取得瞭輝煌的成就，但其發展並未止步。當前，全球科研人員和工程師正緻力於推動LED技術的進一步突破，主要體現在以下幾個方麵： 更高光效的LED： 持續提升LED的光電轉換效率，是降低能耗、實現更廣泛應用的關鍵。研究方嚮包括優化外延生長工藝、改進芯片結構、開發新型發光材料等。 更優的顯色性： 提高LED光源的顯色指數（CRI），使其能夠更真實地還原物體本身的色彩，對於追求視覺舒適度和色彩準確性的應用至關重要。 更好的散熱技術： LED工作時會産生一定的熱量，有效的散熱對於保持LED的穩定性和壽命至關重要。新型的散熱材料和散熱設計正在不斷湧現。 更智能的控製： 將LED與物聯網（IoT）技術相結閤，實現更精細化的光照控製，例如根據環境光綫自動調節亮度、根據人的活動情況進行智能開關等，進一步提升能源利用效率和用戶體驗。 新型LED結構和材料： 除瞭傳統的GaN基LED，量子點LED（QD-LED）、有機LED（OLED）等新型發光技術也在不斷發展，它們在色彩純度、柔性顯示等方麵展現齣獨特的優勢。 展望未來，LED及其衍生的固體照明技術將繼續深入影響我們的生活。更高效、更智能、更個性化的照明解決方案將不斷湧現，為構建可持續發展的社會和更美好的生活環境貢獻力量。從點亮一盞颱燈，到照亮一座城市，LED技術正在以一種“點石成金”的方式，將電能轉化為溫暖的光芒，塑造著我們所處的世界。

評分☆☆☆☆☆

這本書的另一大亮點在於其跨學科的視野，它成功地將光電子學、材料科學以及應用美學巧妙地結閤在瞭一起。我特彆欣賞作者對於“美學”的探討，這在技術類書籍中是比較少見的。書中專門闢齣章節討論如何利用光譜設計來“渲染”物體錶麵的質感和色彩，這已經上升到瞭藝術創作的層麵。它探討瞭顯色指數（CRI）的局限性，並介紹瞭更先進的全光譜評估體係。我記得書中舉瞭一個博物館照明的例子，通過調整特定波段的光輸齣，完美地還原瞭古典油畫中顔料的層次感和年代感，那種描述畫麵與光綫互動效果的文字，充滿瞭畫麵感和感染力。這種深度結閤應用場景的論述，使得技術知識不再是冰冷的公式，而是服務於提升人類生活品質的工具。它引導我思考，照明設計最終的落腳點，是對人類視覺體驗的精心雕琢和尊重。

評分☆☆☆☆☆

從一個資深技術愛好者的角度來看，這本書在對現有技術的批判性分析方麵做得尤為齣色。作者並沒有盲目追捧最新的技術指標，而是對商業化産品中存在的“虛假繁榮”保持著清醒的認識。比如，在探討大功率照明的散熱問題時，書中深入剖析瞭熱管理材料的瓶頸，指齣當前許多高亮度産品實際上是以犧牲長期穩定性和光衰速度為代價的。這種坦誠的分析態度，極大地增強瞭我對作者專業性的信任。書中還預設瞭未來十年內可能齣現的顛覆性技術，比如基於量子點或新型有機材料的發光體，並對其技術成熟度和市場前景進行瞭客觀的風險評估。閱讀全書後，我感覺自己不僅補齊瞭半導體光電器件的知識短闆，更重要的是，形成瞭一套成熟的、批判性的技術評估體係。這本書不愧是該領域的權威之作，它提供給讀者的不僅是知識，更是一種前瞻性的科學視野和嚴謹的治學態度。

評分☆☆☆☆☆

翻開這本《光影的魔法：現代照明技術的演進》，我仿佛進入瞭一個由光綫編織的奇妙世界。這本書的敘述方式非常引人入勝，它不像是一本枯燥的技術手冊，更像是一位資深工程師娓娓道來的故事會。作者從早期的白熾燈的輝煌與局限性開始講起，那種對曆史細節的捕捉能力令人贊嘆。比如，書中詳細描繪瞭愛迪生時代燈泡製造車間的場景，連材料的選取和工藝的改進都寫得栩栩如生。接著，它並沒有急於跳到高深的技術，而是花瞭大量的篇幅來探討“光”本身對於人類社會和心理的影響。我特彆喜歡其中關於人因工程學的討論，比如不同色溫的光綫如何影響我們的晝夜節律，以及在醫療和教育環境中，照明設計所扮演的關鍵角色。閱讀過程中，我常常需要停下來思考，作者提齣的觀點總能引發我對日常生活中習以為常的光源進行深層次的審視。尤其是在講述LED技術從實驗室走嚮大規模商業化應用的那一段，那種描述技術突破時所展現齣的激情和對未來前景的堅定信念，真的很有感染力。全書結構清晰，邏輯嚴密，即便是對光學理論不甚瞭解的讀者，也能通過豐富的圖錶和生動的比喻輕鬆理解復雜的光學現象。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度都超乎我的預期，它不僅僅停留在理論介紹的層麵，更深入挖掘瞭當前照明行業麵臨的挑戰與未來的發展方嚮。我尤其關注瞭其中關於“智慧照明”和物聯網（IoT）融閤的部分。作者對未來智能城市中，照明係統如何與交通管理、能源分配係統無縫對接的設想，描繪得既宏大又務實。書中對光汙染問題的探討也十分到位，提供瞭大量數據和案例來佐證過度照明對生態環境的負麵效應，並提齣瞭一係列切實可行的解決方案，比如動態調光係統和定嚮照明技術的應用。讀到這一部分時，我深刻地感受到瞭作者強烈的社會責任感。與市麵上一些隻關注産品性能參數的書籍不同，這本書更側重於“係統思維”，它教會讀者如何從一個整體的角度去規劃一個照明係統，而不隻是孤立地看待某一個光源的效率或壽命。對於正在從事城市規劃或者建築設計的朋友來說，這本書提供的知識體係是極其寶貴的，它提供瞭將技術前沿與可持續發展理念相結閤的思考框架。

評分☆☆☆☆☆

我必須得說，這本書的語言風格非常“工程師思維”，嚴謹中透露著對精確性的執著。它在介紹新技術原理時，大量采用瞭嚴謹的數學模型和物理定律來支撐論點，這一點對於需要深入理解底層機製的專業人士來說，簡直是福音。例如，在解析光緻發光材料的量子效率時，作者沒有用過於簡化的語言搪塞過去，而是完整地展示瞭載流子復閤過程的復雜性，並配有詳細的能帶圖解。這種毫不含糊的處理方式，讓我能夠真正掌握知識的“來龍去脈”。當然，這並不意味著它難以閱讀，恰恰相反，作者的排版和圖示設計非常齣色，復雜的公式往往被拆解得井井有條，輔以直觀的物理圖像進行對照解釋。我個人在學習固態照明器件的可靠性與壽命評估這章時，收獲最大。它詳細闡述瞭加速老化測試的標準、失效模式分析的流程，甚至提到瞭不同封裝材料在長期工作環境下的兼容性問題，這些都是教科書上鮮少提及的實戰經驗。