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第1章LED：原理与挑战 1

1.1光源领域的革新历史 1

1.2 LED和照明 3

1.3 LED的工作原理、颜色、效率、寿命和质量 8

1.3.1 LED发出白光：原理与挑战 11

1.3.2寿命 13

1.3.3 LED的品质 15

1.4 LED面临的挑战 16

1.5参考文献 18

第2章Ⅲ族氮化物电致发光二极管的衬底 20

2.1简介 20

2.2晶体结构及其与6H-SiC和Al2 O3的外延关系 22

2.3异质外延的缺点和约束 25

2.3.1位错 25

2.3.2衬底的解取向 27

2.3.3外延应力 28

2.3.4热应力 29

2.4 GaN在蓝宝石上的MOVPE生长 30

2.4.1 GaN生长 30

2.4.2标准2D外延 32

2.4.3 3D外延生长 33

2.4.4外延的横向过生长（ELO 1S） 34

2.4.5各向异性生长 35

2.4.6两级ELO GaN生长（ELO 2S） 36

2.4.7使用悬空外延技术的GaN生长 38

2.4.8纳米外延 38

2.5大块氮化物衬底 40

2.5.1制造结晶GaN的HNPS（高氮压溶液法） 41

2.5.2 GaN的氨热合成 42

2.5.3 GaN的卤化物气相外延（HVPE） 42

2.6结论 44

2.7参考文献 44

第3章Ⅲ族氮化物高亮度LED 51

3.1简介 51

3.2 GaN的pn结 52

3.3有源区：InGaN/GaN量子阱 54

3.3.1生长和结构 55

3.3.2光学性质 56

3.4辐射效率 61

3.5结论与展望 63

3.6参考文献 64

第4章 二极管工艺设计 67

4.1简介 67

4.2数量级 68

4.3二极管结构 70

4.3.1常规芯片（CC） 71

4.3.2倒装芯片（FC） 71

4.3.3垂直薄膜（VTF） 72

4.3.4薄膜倒装芯片（TFFC） 72

4.4晶片级光提取 73

4.5二极管工艺设计、蚀刻、接触沉积 75

4.5.1 n型接触 76

4.5.2 p型接触 76

4.6蚀刻 78

4.7移除衬底 79

4.8发展趋势 79

4.9参考文献 80

第5章 封装 83

5.1简介 83

5.2各种封装工艺 84

5.2.1历史背景 84

5.2.2从晶片到芯片 84

5.2.3带连接引脚的器件 86

5.2.4 SMT有引脚器件 86

5.2.5 SMT无引脚器件 90

5.2.6其他技术 90

5.2.7小结 91

5.3热管理 92

5.3.1目的 92

5.3.2散热方式 92

5.3.3 LED内的散热 93

5.3.4各种封装工艺的比较 95

5.3.5小结 97

5.4 LED的光提取 97

5.4.1 LED的横向光提取 97

5.4.2利用透镜实现垂直光提取 98

5.4.3透镜和密封材料 100

5.4.4透镜和密封的实现 102

5.5 LED器件的特性 102

5.5.1热和电气特性 102

5.5.2光学特性 103

5.5.3筛选 104

5.5.4可靠性 104

5.6结论与展望 105

5.7附录 106

5.8参考文献 109

第6章 电致发光二极管的光电特性 111

6.1 LED的光度测定 111

6.1.1基本知识概述 111

6.1.2常用参数 114

6.1.3光度计／辐射计应具备的性能 115

6.1.4发光强度的测量 118

6.1.5光通量的测量 119

6.1.6光谱测量 125

6.2 LED的电气特性 127

6.2.1正向电压 127

6.2.2温度效应 128

6.2.3光度测量用LED的工作条件 129

6.2.4规范化的立场 130

6.3参考文献 130

第7章LED的白光品质 132

7.1简介：白光和视觉品质 132

7.1.1白光 132

7.1.2与光品质有关的几个想法 132

7.1.3人类视觉功能：感受器、视网膜、大脑 133

7.1.4本章内容 134

7.2比色法和测光法的概念 134

7.2.1比色法 134

7.2.2光度值 137

7.3用LED获得白光 140

7.3.1基于短波长发射的白光二极管 140

7.3.2基于紫外光二极管的白光LED 140

7.3.3将红光、绿光和蓝光结合 140

7.3.4多个LED结合和光谱优化的实例 142

7.3.5白光LED颜色的标准化 142

7.4光源的显色性 143

7.4.1 CIE对C RI的定义 143

7.4.2详细计算过程 145

7.4.3 CIE立场的改变，考虑了观察者的判断 146

7.5改善LED的发光品质 146

7.5.1模型 146

7.5.2色彩模拟 149

7.5.3实验验证 149

7.5.4关于视觉评判复杂性的结论 151

7.6 LED在照明中的应用 152

7.7结论：优点、措施和展望 152

7.8致谢 152

7.9参考文献 153

第8章OLED技术 156

8.1简介 156

8.1.1有机材料：发展史 156

8.1.2第一个OLED器件的诞生 156

8.2电致发光二极管 157

8.2.1有机半导体的类别 157

8.2.2沉积技术概述 158

8.3有机半导体：理论 160

8.3.1有机化学半导性简介 160

8.3.2非晶态有机固体的电子输运模型 162

8.4 OLED的电气特性 164

8.4.1载荷子注入模型 164

8.4.2载荷子输运模型 164

8.5 OLED的各种结构 166

8.5.1直接二极管和反向二极管 166

8.5.2使用底发射和顶发射二极管 166

8.5.3异质结二极管和能带工程 167

8.5.4光提取 168

8.5.5荧光与磷光 169

8.6 OLED照明专用结构 170

8.6.1单发光层结构 170

8.6.2双发光层材料 171

8.6.3 n发光层结构（n≥3） 172

8.6.4堆叠式OLED和叠层结构 172

8.6.5转换器（下转换） 172

8.7 OLED的稳定性与寿命：封装问题 173

8.8用于照明的OLED 175

8.9参考文献 176

作者列表 179