led光譜晶片，什么是led晶片? 　　

一、LED晶片的作用：

　　LED晶片為LED的主要原材料，LED主要依靠晶片來發光。　　

二、LED晶片的組成

　　主要有砷(AS)鋁(AL)鎵(Ga)銦(IN)磷(P)氮(N)鍶(Ｓi)這幾種元素中的若干種組成。

三、LED晶片的分類

　　1、按發光亮度分：　　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、不可見光(紅外線)：R﹑SIR﹑VIR﹑HIR 　　E、紅外線接收管：PT 　　F、光電管：PD

　　2、按組成元素分：　　A、二元晶片(磷﹑鎵)：H﹑G等　　B、三元晶片（磷﹑鎵﹑砷）：SR﹑HR﹑UR等　　C、四元晶片(磷﹑鋁﹑鎵﹑銦)：SRF﹑HRF﹑URF﹑VY﹑HY﹑UY﹑UYS﹑UE﹑HE、UG 　　

四、LED晶片特性表（詳見下表介紹）

　　LED晶片型號發光顏色組成元素波長（nm）晶片型號發光顏色組成元素波長（nm）　　SBI藍色lnGaN/sic 430 HY超亮黃色AlGalnP 595 　　SBK較亮藍色lnGaN/sic 468 SE高亮桔色GaA s P/GaP 610 　　DBK較亮藍色GaunN/Gan 470 HE超亮桔色AlGalnP 620 　　SGL青綠色lnGaN/sic 502 UE最亮桔色AlGalnP 620 　　DGL較亮青綠色LnGaN/GaN 505 URF最亮紅色AlGalnP 630 　　DGM較亮青綠色lnGaN 523 E桔色GaA s P/GaP635 　　PG純綠GaP 555 R紅色GAaA s P 655 　　SG標準綠GaP 560 SR較亮紅色GaA/AS 660 　　G綠色GaP 565 HR超亮紅色GaAlAs 660 　　VG較亮綠色GaP 565 UR最亮紅色GaAlAs 660 　　UG最亮綠色AIGalnP 574 H高紅GaP 697 　　Y黃色GaA s P/GaP585 HIR紅外線GaAlAs 850 　　VY較亮黃色GaA s P/GaP 585 SIR紅外線GaAlAs 880 　　UYS最亮黃 色AlGalnP 587 VIR紅外線GaAlAs 940 　　UY最亮黃 色AlGalnP 595 IR紅外線GaAs 940 　　

五、注意事項及其它

　　1、LED晶片廠商名稱：A、光磊（ED） B、國聯（FPD）C、鼎元（TK）D、華上（AOC）E、漢光（HL） F、AXT G、廣稼　　2、LED晶片在生產使用過程中需注意靜電防護。　　

六、補充

　　LED顯示屏（LED panel）：LED就是light emitting diode ，發光二極管的英文縮寫，簡稱LED。它是一種通過控制半導體發光二極管的顯示方式，用來顯示文字、圖形、圖像、動畫、行情、視頻、錄像信號等各種信息的顯示屏幕。

　　LED顯示屏分為圖文顯示屏和視頻顯示屏，均由LED矩陣塊組成。圖文顯示屏可與計算機同步顯示漢字、英文文本和圖形；視頻顯示屏采用微型計算機進行控制，圖文、圖像并茂，以實時、同步、清晰的信息傳播方式播放各種信息，還可顯示二維、三維動畫、錄像、電視、VCD節目以及現場實況。LED顯示屏顯示畫面色彩鮮艷，立體感強，靜如油畫，動如電 影，廣泛應用于車站、碼頭、機場、商場、醫院、賓館、銀行、證券市場、建筑市場、拍賣行、工業企業管理和其它公共場所。

　　它的優點：亮度高、工作電壓低、功耗小、微型化、易與集成電路匹配、驅動簡單、壽命長、耐沖擊、性能穩定。　　

七、MOCVD市場調研情況

　　目前－－ MOCVD設備制造商主要有兩家：

　　1.德國AIXTRON公司(英國THOMAS SWAN公司已被AIXTRON公司收購) 累計銷售1000臺　　2007年4月24日,AIXTRON與臺灣璨圓光電(Formosa Epitaxy)宣布AIXTRON的{dy}千臺CCS MOCVD(30x2英寸)在璨圓的工廠內落戶,壯大了璨圓已有的AIXTRON設備陣容(包括幾臺AIX 2400/2600G3 HT) 　　{zx1}型號：AIX 2800G4-R AlGaInP MOCVD

　　2.美國VEECO公司（并購美國EMCORE公司）。　　其中AIXTRON公司（含THOMAS SWAN公司）大約占60-70%的國際市場份額，而VEECO公司占30-40%。　　其他廠家主要包括日本的NIPPON Sanso和Nissin Electric等，其市場基本限于日本國內。如，日本日亞公司和豐田合成等公司生產的GaN-MOCVD設備不在市場上銷售，僅供自用；而日本SANSO公司生產的GaN-MOCVD設備性能優良，但jx日本市場銷售。從設備性能上來講，日亞公司設備生產的材料質量和器件性能，要遠優于AIXTRON和EMCORE的設備。按生產能力計算，GaN-MOCVD設備在全球市場的主要分布為：中國臺灣地區48%，美國15%，日本15%，韓國11%，中國大陸7%，歐盟4%。　　PS:{dy}家做出MOCVD的是英國Thomas Swan公司　　PS:中村修二使用日本SANSO的MOCVD機臺研究出藍光 目前中村修二在美國CREE公司　　芯片制造企業主要購買德國AIXTRON和美國EMCORE兩家供應商的MOCVD設備，以6片和9片機居多，每臺設備的價格在70萬美元到100萬美元。近期有企業引進19片和21片機，并已有企業開始裝備VEECO公司生產的比較先進的24片MOCVD設備。　　

八、備注（名詞解釋）

　　1.色溫　　色溫究競是指什么? 我們知道，通常人眼所見到的光線，是由光的三原色（紅綠藍）組成的7種色光的光譜所組成。色溫就是專門用來量度光線的顏色成分的。　　用以計算光線顏色成分的方法，是19世紀末由英國物理學家洛德?凱爾文所創立的，他制定出了一整套色溫計算法，而其具體界定的標準是基于以一黑體輻射器所發出來的波長。 　　凱爾文認為，假定某一純黑物體，能夠將落在其上的所有熱量吸收，而沒有損失，同時又能夠將熱量生成的能量全部以“光”的形式釋放出來的話，它便會因受到熱力的高低而變成不同的顏色。例如，當黑體受到的熱力相當于500—550℃時，就會變成暗紅色，達到1050一1150℃時，就變成黃色……因而，光源的顏色成分是與該黑體所受的熱力溫度相對應的。只不過色溫是用凱爾文(°K、也就是{jd1}溫度)的色溫單位來表示，而不是用攝氏溫度（℃）單位表示的。在加熱鐵塊的過程中，黑色的鐵在爐溫中逐漸變成紅色，這便是黑體理論的{zh0}例子。當黑體受到的熱力使它能夠放出光譜中的全部可見光波時，它就由紅轉變橙黃色、黃色{zh1}變成白色，通常我們所用燈泡內的鎢絲就相當于這個黑體。色溫計算法就是根據以上原理，用°K來表示受熱鎢絲所放射出光線的色溫。根據這一原理，任何光線的色溫是相當于上述黑體散發出同樣顏色時所受到的“溫度”。 　　顏色實際上是一種心理物理上的作用。所有顏色印象的產生，是由于時斷時續的光譜在眼睛上的反應，所以色溫只是用來表示顏色的視覺印象。攝影人都知道：有光才有色，沒有光就沒有色。 　　彩色膠片的設計，一般是根據能夠真實地記錄出某一特定色溫的光源照明來進行的，分為5500 °K日光型、3200 °K燈光型等多種。因而，攝影家必須懂得采用與光源色溫相同的彩色膠卷，才會得到準確的色彩再現。如果光源的色溫與膠卷的色溫互相不平衡，就不會對色彩進行準確的還原。這時，我們就要靠濾光鏡來提升或降低光源的色溫，使曝光條件與膠卷擬定的色溫相匹配，才會有準確的色彩再現。而數碼照相機、攝像機等要求進行白平衡調整，實際上也就是對數碼機器進行拍攝環境的基礎色溫定位。目的是同樣的：為了色彩的準確再現。 　　如何準確地進行色溫定位？這就需要使用到“色溫計”啦。一般情況下，正午10點至下午2點，晴朗無云的天空，在沒有太陽直射光的情況下，標準日光大約在5200~5500°K。新聞攝影燈的色溫在3200°K；一般鎢絲燈、照相館拍攝黑白照片使用的鎢絲燈以及一般的普通燈泡光的色溫大約在2800°K；由于色溫偏低，所以在這種情況下拍攝的照片擴印出來以后會感到色彩偏黃色。而一般日光燈的色溫在7200~8500°K左右，所以在日光燈下拍攝的相片會偏青色。這都是因為拍攝環境的色溫與拍攝機器設定的色溫不對造成的。一般在擴印機上可以進行調整。但如果拍攝現場有日光燈也有鎢絲燈的情況，我們成為混合光源，這種片子很難進行調整。　　綜上所述，拍攝期間對色溫的考量、設定以及調整就顯得非常重要。無論你是使用傳統相機還是數碼相機以及攝像機。都必須重視色溫！　　2.光譜　　光譜是復色光經過色散系統（如棱鏡、光柵）分光后，被色散開的單色光按波長（或頻率）大小而依次排列的圖案。　　光波是由原子內部運動的電子產生的．各種物質的原子內部電子的運動情況不同，所以它們發射的光波也不同．研究不同物質的發光和吸收光的情況，有重要的理論和實際意義，已成為一門專門的學科——光譜學．下面簡單介紹一些關于光譜的知識．　　分光鏡觀察光譜要用分光鏡，這里我們先講一下分光鏡的構造原理．圖6-18是分光鏡的構造原理示意圖．它是由平行光管A、三棱鏡P和望遠鏡筒B組成的．平行光管A的前方有一個寬度可以調節的狹縫S，它位于透鏡L1的焦平面①處．從狹縫射入的光線經透鏡L1折射后，變成平行光線射到三棱鏡P上．不同顏色的光經過三棱鏡沿不同的折射方向射出，并在透鏡L2后方的焦平面MN上分別會聚成不同顏色的像（譜線）．通過望遠鏡筒B的目鏡L3，就看到了放大的光譜像．如果在MN那里放上照相底片，就可以攝下光譜的像．具有這種裝置的光譜儀器叫做攝譜儀．　　發射光譜物體發光直接產生的光譜叫做發射光譜．發射光譜有兩種類型：連續光譜和明線光譜．連續分布的包含有從紅光到紫光各種色光的光譜叫做連續光譜（彩圖6）．熾熱的固體、液體和高壓氣體的發射光譜是連續光譜．例如電燈絲發出的光、熾熱的鋼水發出的光都形成連續光譜．　　只含有一些不連續的亮線的光譜叫做明線光譜（彩圖7）．明線光譜中的亮線叫做譜線，各條譜線對應于不同波長的光．稀薄氣體或金屬的蒸氣的發射光譜是明線光譜．明線光譜是由游離狀態的原子發射的，所以也叫原子光譜．觀察氣體的原子光譜，可以使用光譜管（圖6-19），它是一支中間比較細的封閉的玻璃管，里面裝有低壓氣體，管的兩端有兩個電極．把兩個電極接到高壓電源上，管里稀薄氣體發生輝光放電，產生一定顏色的光．

　　觀察固態或液態物質的原子光譜，可以把它們放到煤氣燈的火焰或電弧中去燒，使它們氣化后發光，就可以從分光鏡中看到它們的明線光譜．

　　實驗證明，原子不同，發射的明線光譜也不同，每種元素的原子都有一定的明線光譜．彩圖7就是幾種元素的明線光譜．每種原子只能發出具有本身特征的某些波長的光，因此，明線光譜的譜線叫做原子的特征譜線．利用原子的特征譜線可以鑒別物質和研究原子的結構．

　　吸收光譜高溫物體發出的白光（其中包含連續分布的一切波長的光）通過物質時，某些波長的光被物質吸收后產生的光譜，叫做吸收光譜。例如，讓弧光燈發出的白光通過溫度較低的鈉氣（在酒精燈的燈心上放一些食鹽，食鹽受熱分解就會產生鈉氣），然后用分光鏡來觀察，就會看到在連續光譜的背景中有兩條挨得很近的暗線（見彩圖8．分光鏡的分辨本領不夠高時，只能看見一條暗線）．這就是鈉原子的吸收光譜．值得注意的是，各種原子的吸收光譜中的每一條暗線都跟該種原子的發射光譜中的一條明線相對應．這表明，低溫氣體原子吸收的光，恰好就是這種原子在高溫時發出的光．因此，吸收光譜中的譜線（暗線），也是原子的特征譜線，只是通常在吸收光譜中看到的特征譜線比明線光譜中的少．　**必要補充：

　　LED的使用條件與各類應用：　　LED的功率從0.05W到1W甚至在3W-5W以上，LED工作需要滿足兩個條件：一是正向電壓Vf=3.4V左右（有的更低），二是正向電流If在20mA到1A（甚至更高）。　　LED的亮度取決于If的大小，因此LED需要用到不同的LED驅動IC來工作。

　　一、LED驅動IC的發展歷程與趨勢：　　1、DC-DC BOOST（升壓恒流）：其采用電感儲能升壓架構，效率{zg}（90%以上），用于便攜設備很理想。但電路會產生電磁噪聲干擾（EMI），在通訊設備如手機里需要對PCB做處理，再加EMI Filter降低電磁干擾，但同時也使整體成本提高。　　DC-DC芯片應用一般采用串聯的LED結構，這樣使LED亮度均勻一致。　　2、Charge Pump：也叫電荷泵（充電泵），采用電容倍壓來升壓恒流驅動LED，不會產生電磁干擾。電荷泵大多采用并聯LED電路，由于不用電感，沒有電磁干擾，其整體成本得以降低。　　3、Current Regulator：即穩流器（恒流源），無需任何的外接零件。　　4、LDO：即線性低壓差穩壓器。對于低成本方案可采用LDO來做LED驅動。

　　二、LED的各類應用：　　LED的應用主要可分為三大類：LCD屏背光、LED照明、LED顯示。　　1、 小尺寸1.5寸到3.5寸LCD屏的背光：　　例如手機、PDA、MP3/4等便攜設備的LCD屏都需要LED來背光。　　2、7寸LCD屏的背光（如數碼相框）：　　3、大尺寸LCD屏的背光（如LCD TV/Monitor、筆記本電腦）：　　目前大部分LCD TV/Monitor、筆記本電腦的LCD屏是采用的CCFL熒光燈管做背光，因CCFL壽命、環保等不利原因目前正朝向采用LED背光發展。按LCD屏的尺寸大小一般需要數十個到上百個白光LED做背光，而其LED驅動IC市場潛力將會很大。　　4、LED手電筒：　　小功率LED手電筒、強光LED手電筒、LED礦燈。　　5、LED草地燈：　　6、LED照明：　　照明經過白熾燈、日光燈，到現在比較普遍的節能燈，再下個階段應該就是LED照明燈的普及了，這里需要超高亮度的LED，超長壽命、極低功耗將是LED燈很大的優勢，同時成本考量也是一個關鍵。　　7、LED顯示：　　我們在公交車、地鐵里都能看到各樣的LED字幕顯示屏，并且在戶外也有不少大屏幕LED點陣顯示屏幕，從遠處看就是一個比較清晰的超大屏幕電視機。這里需要用到專用的LED顯示控制芯片。　　什么是LED燈的封裝？　　LED燈封裝解釋：簡單來說led封裝就是把led封裝材料封裝成LED燈的過程；　　LED燈封裝流程：一般led封裝必須經過擴晶-固晶-焊線-灌膠-切腳-分光分色等流程；　　LED燈封裝材料：led的主要封裝材料有：芯片、金線、支架、膠水等；　　LED燈封裝設備：擴晶設備、固晶機、焊線機、點膠機、烘烤箱等，一般分為全自動封裝設備手工封裝設備兩種。

　　如何評判LED燈封裝的好壞？　　LED燈的好壞指標：LED燈的好壞的幾個指標是：角度、亮度、顏色（波長）一致性、抗靜電能力、抗衰減能力等；　　LED燈的封裝材料：led封裝材料是LED燈好壞的直接因素，也是最基本的因素，LED燈是幾種主要材料的組合，一顆好的LED燈必須是所有封裝材料與生產技術的組合；

　　LED燈的封裝技術：一般全自動設備封裝要比手工封裝的要好，封裝的技術水平也是LED燈封裝的好壞的主要因素，同樣的材料不同的生產廠家生產出來的產品有很大的差別；　　提高ＬＥＤ發光效率的技術　　

一、透明襯底技術

　　InGaAlP LED通常是在GaAs襯底上外延生長InGaAlP發光區GaP窗口區制備而成。與InGaAlP相比，GaAs材料具有小得多的禁帶寬度，因此，當短波長的光從發光區與窗口表面射入GaAs襯底時，將被悉數吸收，成為器件出光效率不高的主要原因。在襯底與限制層之間生長一個布喇格反射區，能將垂直射向襯底的光反射回發光區或窗口，部分改善了器件的出光特性。一個更為有效的方法是先去除GaAs襯底，代之于全透明的GaP晶體。由于芯片內除去了襯底吸收區，使量子效率從4％提升到了25-30％。為進一步減小電極區的吸收，有人將這種透明襯底型的InGaAlP器件制作成截角倒錐體的外形，使量子效率有了更大的提高。　　

二、金屬膜反射技術

　　透明襯底制程首先起源于美國的HP、Lumileds等公司，金屬膜反射法主要有日本、臺灣廠商進行了大量的研究與發展。這種制程不但回避了透明襯底專利，而且，更利于規模生產。其效果可以說與透明襯底法具有異曲同工之妙。該制程通常謂之MB制程，首先去除GaAs襯底，然后在其表面與Si基底表面同時蒸鍍Al質金屬膜，然后在一定的溫度與壓力下熔接在一起。如此，從發光層照射到基板的光線被Al質金屬膜層反射至芯片表面，從而使器件的發光效率提高2.5倍以上。　　

三、表面微結構技術

　　表面微結構制程是提高器件出光效率的又一個有效技術，該技術的基本要點是在芯片表面刻蝕大量尺寸為光波長量級的小結構，每個結構呈截角四面體狀，如此不但擴展了出光面積，而且改變了光在芯片表面處的折射方向，從而使透光效率明顯提高。測量指出，對于窗口層厚度為20μm的器件，出光效率可增長30％。當窗口層厚度減至10μm時，出光效率將有60％的改進。對于585-625nm波長的LED器件，制作紋理結構后，發光效率可達30lm/w，其值已接近透明襯底器件的水平。　　四、倒裝芯片技術

　　通過MOCVD技術在蘭寶石襯底上生長GaN基LED結構層，由P/N結發光區發出的光透過上面的P型區射出。由于P型GaN傳導性能不佳，為獲得良好的電流擴展，需要通過蒸鍍技術在P區表面形成一層Ni-Au組成的金屬電極層。P區引線通過該層金屬薄膜引出。為獲得好的電流擴展，Ni-Au金屬電極層就不能太薄。為此，器件的發光效率就會受到很大影響，通常要同時兼顧電流擴展與出光效率二個因素。但無論在什么情況下，金屬薄膜的存在，總會使透光性能變差。此外，引線焊點的存在也使器件的出光效率受到影響。采用GaN LED倒裝芯片的結構可以從根本上xc上面的問題。　　五、芯片鍵合技術

　　光電子器件對所需要的材料在性能上有一定的要求，通常都需要有大的帶寬差和在材料的折射指數上要有很大的變化。不幸的是，一般沒有tr的這種材料。用同質外延生長技術一般都不能形成所需要的帶寬差和折射指數差，而用通常的異質外延技術，如在硅片上外延GaAs和InP等，不僅成本較高，而且結合接口的位錯密度也非常高，很難形成高質量的光電子集成器件。由于低溫鍵合技術可以大大減少不同材料之間的熱失配問題，減少應力和位錯，因此能形成高質量的器件。隨著對鍵合機理的逐漸認識和鍵合制程技術的逐漸成熟，多種不同材料的芯片之間已經能夠實現互相鍵合，從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層再進行鍵合就可以形成一種新的結構。由于硅化物的電導率很高，因此可以代替雙極型器件中的隱埋層，從而減小RC常數。六、 激光剝離技術（LLO）

　　激光剝離技術（LLO）是利用激光能量分解GaN/藍寶石接口處的GaN緩沖層，從而實現LED外延片從藍寶石襯底分離。技術優點是外延片轉移到高熱導率的熱沉上，能夠改善大尺寸芯片中電流擴展。n面為出光面：發光面積增大，電極擋光小，便于制備微結構，并且減少刻蝕、磨片、劃片。更重要的是藍寶石襯底可以重復運用。

　　發光二極管（LED）-原理　　發光二極管是一種特殊的二極管。和普通的二極管一樣，發光二極管由半導體芯片組成，這些半導體材料會預先通過注入或摻雜等工藝以產生pn結結構。與其它二極管一樣，發光二極管中電流可以輕易地從p極（陽極）流向n極（負極），而相反方向則不能。兩種不同的載流子：空穴和電子在不同的電極電壓作用下從電極流向pn結。當空穴和電子相遇而產生復合，電子會跌落到較低的能階，同時以光子的方式釋放出能量。

　　它所發出的光的波長，及其顏色，是由組成pn結的半導體物料的禁帶能量所決定。