LED照亮未来 bO('y@)X
在现代都市中,大功率气体放电灯、泛光照明、霓虹灯、灯箱广告等光源所产生的光污染,已经对人类、自然环境以及天文观察造成严重危害。21世纪,解决光污染,是照明技术急待突破的课题,LED应运而生,前途无量。 RP 6<#tq,
白光LED的出现,是LED从标识功能向照明功能跨出的实质性一步。白光LED最接近日光,更能较好反映照射物体的真实颜色,所以,从技术角度看,白光LED无疑是LED最尖端的技术。 'aeuL1mz
白光LED的应用市场将非常广泛,也是取代白炽钨丝灯泡及荧光灯的“杀手”。目前,白色LED已开始进入一些应用领域,应急灯、手电筒、闪光灯等产品相继问世。但是,由于价格十分昂贵,故而难以普及。一组亮度相当于40瓦白炽灯的白色LED,其售价为220美元,白色LED普及的前提是价格下降,而价格下降必须在白色LED形成一定市场规模才有可能,毫无疑问,两者的融合最终有赖于技术进步。 9[&q
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据美国能源部预测,2010年前后,美国将有55%的白炽灯和荧光灯被LED替代,每年节电价值可达350亿美元,可能形成一个500亿美元的大产业。日本提出,LED将在2006年大规模替代传统白炽灯。为了抢占未来市场的制高点,通用电气、飞利浦、奥斯拉姆等世界三大照明工业巨头纷纷行动,与半导体公司合作成立LED照明企业,目标是在2010年前把LED发光效率再提高8倍,价格降低99%。 EIpz-"S
未来照明市场的争夺战已经开火。我国拥有巨大的照明工业和照明市场,去年,我国照明电器销售收入445亿元,出口创汇43亿美元,专家预计3年内我国发光二极管产业的产值可达30亿~40亿美元。在半导体发光器件领域,我国与世界先进水平差距较小,我国自主研制的第一个LED比世界上第一个LED仅仅晚几个月,整体技术水平也只比发达国家相差3年左右。为了适应高速增长的市场需求,我国已将LED分别列为31项国家鼓励发展的电子产品和20种鼓励外商投资的电子产品和技术。 oOLj?
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二极管的特性与应用 Hkf]=kPy*
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几乎在所有的电子电路中,都要用到半导体二极管,它在许多的电路中起着重要的作用,它是诞生最早的半导体器件之一,其应用也非常广泛。 05jjLM'e
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二极管的工作原理 oykb8~u}}
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晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结,在其界面处两侧形成空间电荷层,并建有自建电场。当不存在外加电压时,由于p-n 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。当外界有正向电压偏置时,外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时,外界电场和自建电场进一步加强,形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流 I0。当外加的反向电压高到一定程度时,p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程,产生大量电子空穴对,产生了数值很大的反向击穿电流,称为二极管的击穿现象。 IF6-VFY:6
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二极管的分类 Ue>{n{H"y
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二极管种类有很多,按照所用的半导体材料,可分为锗二极管(Ge管)和硅二极管(Si管)。 7 Z?
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根据其不同用途,可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管等。 @:>gRD
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按照管芯结构,又可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。点接触型二极管是用一根很细的金属丝压在光洁的半导体晶片表面,通以脉冲电流,使触丝一端与晶片牢固地烧结在一起,形成一个“PN结”。由于是点接触,只允许通过较小的电流(不超过几十毫安),适用于高频小电流电路,如收音机的检波等。面接触型二极管的“PN结”面积较大,允许通过较大的电流(几安到几十安),主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中。平面型二极管是一种特制的硅二极管,它不仅能通过较大的电流,而且性能稳定可靠,多用于开关、脉冲及高频电路中。