LED的照明应用(英文版).pdf
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1、LEDs for Lighting ApplicationsEd it ed by Pa t r ic k Mo t t ier函 WILEYFir st pu bl ish ed in Fr a n c e in 2008 by Her mes Sc ien c e/La v o isier en t it l ed:Les diodes elect r oluminescent es pour r eclair age LAVOISIER,2008Fir st pu bl ish ed in Gr ea t Br it a in a n d t h e Un it ed St a t es
2、 in 2009 by ISTE Lt d a n d Jo h n Wil ey&So n s,In c.Apa r t f r o m a n y f a ir d ea l in g f o r t h e pu r po ses o f r esea r c h o r pr iv a t e st u d y,o r c r it ic ism o r r ev iew,a s per mit t ed u n d er t h e Co py r ig h t,Desig n s a n d Pa t en t s Ac t 1988,t h is pu bl ic a t io
3、n ma y o n l y be r epr o d u c ed,st o r ed o r t r a n smit t ed,in a n y f o r m o r by a n y mea n s,w it h t h e pr io r per missio n in w r it in g o f t h e pu bl ish er s,o r in t h e c a se o f r epr o g r a ph ic r epr o d u c t io n in a c c o r d a n c e w it h t h e t er ms a n d l ic e
4、n ses issu ed by t h e CLA.En q u ir ies c o n c er n in g r epr o d u c t io n o u t sid e t h ese t er ms sh o u l d be sen t t o t h e pu bl ish er s a t t h e u n d er men t io n ed a d d r ess:ISTE Lt d27-37 St Geo r g es Ro a dLo n d o n SW19 4EUUKw w w.ist e.c o.u k ISTE Lt d,2009Jo h n Wil e
5、y&So n s,In c.Il l Riv er St r eet Ho bo k en,NJ 07030 USAw w w.w il ey.c o mTh e r ig h t s o f Pa t r ic k Mo t t ier t o be id en t if ied a s t h e a u t h o r o f t h is w o r k h a v e been a sser t ed by h im in a c c o r d a n c e w it h t h e Co py r ig h t,Desig n s a n d Pa t en t s Ac t
6、1988.Libr a r y o f Co n g r ess Ca t a l o g in g-in-Pu bl ic a t io n Da t aDio d es el ec t r o l u min esc en t es po u r Tec l a ir a g e.En g l ishLEDs f o r l ig h t in g a ppl ic a t io n s/ed it ed by Pa t r ic k Mo t t ier.p.c m.In c l u d es bibl io g r a ph ic a l r ef er en c es a n d i
7、n d ex.ISBN 978-1-84821-145-21.Lig h t emit t in g d io d es.2.El ec t r ic l ig h t in gEq u ipmen t a n d su ppl ies.I.Mo t t ier,Pa t r ic k.TK7871.89.L53D5613 2009621.3815122-222009013274Br it ish Libr a r y Ca t a l o g u in g-in-Pu bl ic a t io n Da t aA CIP r ec o r d f o r t h is bo o k is a
8、 v a il a bl e f r o m t h e Br it ish Libr a r yISBN:978-1-84821-145-2Pr in t ed a n d bo u n d in Gr ea t Br it a in by CPI An t o n y Ro w e,Ch ippen h a m a n d Ea st bo u r n e.oFSCMix ed So u r c esProduct group from well-managed forests and other controlled sourcesCert no.SCS COC 29S3 www.fsc
9、.org C1996 Foreit Stewardship CoundTa bl e o f Co n t en t sForeword.x iIntroduction.x vChapter 1.Light-Emitting Diodes:Principles and Challenges.1Ch a pt er w r it t en by Geo r g es ZISSIS1.1.Hist o r y o f a r ev o l u t io n in t h e w o r l d o f t h e l ig h t so u r c es.11.2.LEDs a n d l ig
10、h t in g.31.3.Pr in c ipl e o f o per a t io n,c o l o r,ef f ic ien c y,l if et ime a n d q u a l it y o f LEDs.111.3.1.Wh it e l ig h t pr o d u c t io n f r o m LEDS:pr in c ipl es a n d c h a l l en g es.151.3.2.Lif et ime.191.3.3.Qu a l it y o f LEDs.211.4.Ch a l l en g es f a c in g LEDs.221.5
11、.Bibl io g r a ph y.26Chapter 2.Substrates for III-Nitride-based Electroluminescent Diodes 29Ch a pt er w r it t en by Ph il ippe DE Ml ERRY2.1.In t r o d u c t io n.292.2.Cr y st a l st r u c t u r e a n d epit a x ia l r el a t io n w it h 6H-SiC a n d AI2O3.332.3.Def ec t s a n d c o n st r a in
12、t s d u e t o h et er o epit a x y.382.3.1.Disl o c a t io n s.382.3.2.Diso r ien t a t io n o f t h e su bst r a t e.41v i LEDs f o r Lig h t in g Appl ic a t io n s2.3.3.Epit a x ia l st r e ss.432.3.4.Th er ma l st r ess.432.4.MOVPE g r o w t h o f Ga N o n sa pph ir e.452.4.1.Ga N g r o w t h.45
13、2.4.2.St a n d a r d 2D epit a x y.482.4.3.3D epit a x ia l g r o w t h.492.4.4.Epit a x ia l l a t er a l o v er g r o w(ELO IS).512.4.5.An iso t r o pic g r o w t h.532.4.6.Tw o st a g e ELO Ga N g r o w t h(ELO 2S).552.4.7.Ga N g r o w t h u sin g pen d eo-epit a x y.572.4.8.Na n o epit a x y.592
14、.5.Bu l k n it r id e su bst r a t es.612.5.1.HNPS(h ig h n it r o g en pr essu r e so l u t io n met h o d)f o r t h e f a br ic a t io n o f c r y st a l l in e Ga N.622.5.2.Ammo n o t h er ma l sy n t h esis o f Ga N.632.5.3.Ha l id e v a po r ph a se epit a x y(HVPE)o f Ga N.642.6.Co n c l u sio
15、 n.672.7.Bibl io g r a ph y.68Chapter 3.III-Nitride High-Brightness Light-Emitting Diodes.75Ch a pt er w r it t en by Amel ie DUSSAIGNE a n d Nic o l a s GRANDJEAN3.1.In t r o d u c t io n.753.2.p-n ju n c t io n in Ga N.773.3.Ac t iv e r eg io n:In Ga N/Ga N q u a n t u m w el l.803.3.1.Gr o w t h
16、a n d st r u c t u r e.813.3.2.Opt ic a l pr o per t ies.833.4.Ra d ia t iv e ef f ic ien c y.913.5.Co n c l u sio n a n d pr o spec t s.953.6.Bibl io g r a ph y.96Chapter 4.Diode Processing.99Ch a pt er w r it t en by Ph il ippe Gl LET4.1.In t r o d u c t io n.994.2.Or d er s o f ma g n it u d e.10
17、04.3.Dio d e c o n f ig u r a t io n s.1034.3.1.Co n v en t io n a l c h ip(CC).1054.3.2.Fl ip c h ip(FC).1054.3.3.Ver t ic a l t h in f il m(VTF).106Ta bl e o f Co n t en t s v ii4.3.4.Th in f il m f l ip c h ip(TFFC).1074.4.Lig h t ex t r a c t io n a t w a f er l ev e l.1084.5.Dio d e pr o c essi
18、n g,et c h in g,c o n t a c t d epo sit io n.1114.5.1.N-t y pe c o n t a c t s.1134.5.2.P-t y pe c o n t a c t s.1134.6.Et c h in g.1164.7.Su bst r a t e r emo v a l.1174.8.Po t en t ia l ev o l u t io n s.1184.9.Bibl io g r a ph y.119Chapter 5.Packaging.123Ch a pt er w r it t en by Ad r ien GASSE5.
19、1.In t r o d u c t io n.1235.2.Dif f er en t pa c k a g in g pr o c esses.1245.2.1.Hist o r ic a l ba c k g r o u n d.1245.2.2.Fr o m t h e w a f er t o t h e c h ip.1255.2.3.Co mpo n en t s w it h c o n n ec t io n pin s.1285.2.4.SMT l ea d f o mi c o mpo n en t s.1295.2.5.SMT“l ea d l ess“c o mpo
20、n en t s.1335.2.6.Ot h er t ec h n o l o g ies.1345.2.7.Co n c l u sio n.1365.3.Th er ma l ma n a g emen t.1365.3.1.Mo t iv a t io n s.1365.3.2.Hea t d issipa t io n mo d es.1375.3.3.Th er ma l d issipa t io n in LEDs.1395.3.4.Co mpa r iso n o f d if f er en t pa c k a g in g pr o c esses.1415.3.5.C
21、o n c l u sio n.1455.4.Lig h t ex t r a c t io n in LEDs.1465.4.1.La t er a l l ig h t ex t r a c t io n in LEDs.1465.4.2.Ver t ic a l l ig h t ex t r a c t io n t h r o u g h a l en s.1475.4.3.Len s/en c a psu l a n t ma t er ia l s.1495.4.4.Len ses a n d en c a psu l a n t impl emen t a t io n.153
22、5.5.LED c o mpo n en t c h a r a c t er is t ic s.1535.5.1.Th er ma l a n d el ec t r ic a l c h a r a c t er ist ic s.1535.5.2.Opt ic a l c h a r a c t er ist ic s.1545.5.3.Bin n in g.1565.5.4.Rel ia bil it y.1575.6.Co n c l u sio n a n d t r en d s.158v iii LEDs f o r Lig h t in g Appl ic a t io n
23、 s5.7.Appen d ix.1605.7.1.Ph y sic a l pr o per t ies o f ma t er ia l s.1605.8.Bibl io g r a ph y.163Chapter 6.Photoelectric Characterization of Electroluminescent Photodiodes.165Ch a pt er w r it t en by Ch r ist ia n EUGENE a n d Jea n-Mic h el DESWERT6.1.Ph o t o met r y o f LEDs.1656.1.1.Rec a
24、p o f f u n d a men t a l k n o w l ed g e.1666.1.2.Pa r a met er s o f in t er est.1716.1.3.Req u ir ed pr o per t ies o f ph o t o met er s/r a d io met er s.1716.1.4.Mea su r emen t o f l u min o u s in t en sit y.1766.1.5.Mea su r emen t o f l u min o u s f l u x.1796.1.6.Spec t r a l mea su r e
25、men t s.1886.2.El ec t r ic a l c h a r a c t er ist ic s o f LEDs.1916.2.1.Fo r w a r d v o l t a g e.1916.2.2.Temper a t u r e ef f ec t.1926.2.3.Oper a t in g c o n d it io n s o f LEDs f o r ph o t o met r ic mea su r emen t s.1946.2.4.St a n d o f t h e n o r ma l iza t io n.1956.3.Bibl io g r
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