【時(shí)訊科普】半導(dǎo)體熒光燈的發(fā)光機(jī)理
?【時(shí)訊科普】半導(dǎo)體熒光燈的發(fā)光機(jī)理
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白顏色LED(半導(dǎo)體熒光燈)是由藍(lán)光PN結(jié)周圍的熒光粉發(fā)出的白光，
通常熒光燈是由燈管內(nèi)的紫外線激發(fā)熒光粉發(fā)光的，在發(fā)光原理上它們完全一致，區(qū)別在于普通熒光燈的燈絲由藍(lán)光PN結(jié)取代。
圖3(c)指示出它的工作原理。另外還有通過(guò)紫外線LED激發(fā)熒光粉產(chǎn)生白光的半導(dǎo)體熒光燈 。
LED和我們使用的白熾燈、氣體放電燈的發(fā)光原理迥然不同。
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LED的自發(fā)性發(fā)光是由于電子和空穴的復(fù)合而產(chǎn)生的，這種半導(dǎo)體P-N結(jié)的電致發(fā)光機(jī)理決定了它發(fā)出的是單色光，
而不可能產(chǎn)生具有連續(xù)譜線的白光，用單只LED也不可能產(chǎn)生兩種以上的高亮度單色光。
如果需要LED產(chǎn)生白光，只可能先讓LED發(fā)出藍(lán)光，然后利用熒光粉間接產(chǎn)生寬帶光譜，合成白光。
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將某種形式的能量轉(zhuǎn)化為光能的過(guò)程是一種量子轉(zhuǎn)換過(guò)程遵守能量守衡定律。
發(fā)光過(guò)程中的量子效率、量子提取率以及輻射光子的能譜決定了該過(guò)程的光效。
白光光源運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所經(jīng)歷的量子轉(zhuǎn)換過(guò)程愈多、能量的損失愈大，光效必將降低。
LED發(fā)光時(shí)載流子復(fù)合過(guò)程的量子轉(zhuǎn)換效率雖然很高。
但是必需利用熒光粉進(jìn)行第二次量子轉(zhuǎn)換才能轉(zhuǎn)化為白光LED，
因而量子效率和量子提取率大為降低，使白光LED光效提高受到限制。