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多色发光二极管
阅读:2712时间:2019-04-17 16:13:53

    这是一种新型的发光二极管,能够发出白色及多彩中间色光线。LED是由正孔(电子缺损部分)多的P型半导体和电子多的N型半导体结合制成的,采用堤坝形构造发光。这是划时代的成果,现在已经被应用于多种领域。

LED的构造

    LED是由正孔(电子缺损部分)多的P型半导体和电子多的N型半导体结合制成的,?#30001;?#19968;定以上的电压之后,两个半导体的结合面发光。并且,与传统光源白炽电灯泡以及荧光灯相比,LED具有许多优点。
    首先,耐用时间长,是白炽电灯泡的数十倍。消费电力少,只有白炽电灯泡的几?#31181;?#19968;而已。此外,发热少,从加入电压到点亮之间的时间短。根据这些长处,LED首先用于显示电器产品使用状况的先导灯,道路的信号灯,大街上的灯光装饰等,利用范围?#27426;?#25193;大。
    但是,颜色问题一直没有解决。LED为半导体单元本身发光,因此,颜色取决于使用什么样的半导体材料。为此,为了实现想要得到的颜色,从20世纪80年代便开始寻找适当的材料,90年代终于凑齐了光的三原色红、蓝、绿。还开发了橙黄、黄色和紫色等的LED。但是,很难得到这些颜色的中间色。
    此外,显示白色的材料也没有找到,得到白色的方法有下列三种方法;(1)把发出红蓝绿三种原色光的LED以不同的强度同时点亮,(2)蓝色和黄色、绿色和红色等,成为辅助色的两个LED进?#22411;?#26679;的做法,(3)把蓝色LED用特殊荧光体包起来。但是,前两种方法,分别调整LED的强度非常困难,第三种方法也有用荧光体能量损失大等难处。

划时代性成果

    京大和日亚化学的LED打破了这种状况,采用薄蓝宝石结晶为基板,在那上面使氮化镓结晶并形成左右对称呈堤坝样形?#30784;?#20197;往的LED只有一个平整的面,从这个面上显示出一种颜色。而与之相比,此次的LED从堤坝状构造上面发出的颜色与侧面发出的颜色不同,把这两个颜色混合起来发出混合光线。
    研究小组,此次分别制作了高而窄的堤坝形和低而宽的堤坝形两种,分别发出的光为,高的堤?#30001;?#38754;为红色,侧面为蓝色,低的堤?#30001;?#38754;为黄色,侧面为蓝色。通过变换两种堤坝构造的比率及配置,可以?#20945;?#21508;种各样的比率混合红蓝黄三种颜色,从而实现白色以及多彩的中间色发光。
    另外,由于不需要使用荧光体,能量效率高。如果这个LED可以实用化,除了扩展白色LED市场以外,还可以适应要求微妙色彩的外科手术用照明以?#30333;?#20026;照相摄影用的光源等,可以发展到更多用途。

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