LED的發(fā)光原理簡介-LED發(fā)光源
顯微鏡廠商
在提高光能傳輸效率方面
LED 的發(fā)光效率基本上分為兩部分,一部分為其內(nèi)部電能轉(zhuǎn)換成光能之效率,
學(xué)者通常以一個(gè)較具學(xué)術(shù)氣息的名詞稱之,即內(nèi)部量子效率(internal quantum
efficiency),其物理上之定義為單位體積單位時(shí)間 LED 在順向偏壓下可產(chǎn)生的載子
數(shù)。但是
元件制造之考量不僅止于內(nèi)部的電光能量轉(zhuǎn)換效率即可,還必須將轉(zhuǎn)換之能
量散發(fā)出來并出現(xiàn)在觀察者的眼裏才算數(shù),因而元件之外部設(shè)計(jì)相當(dāng)?shù)刂匾ED
內(nèi)部產(chǎn)生的光子最后能脫離元件的總體效率則以另一學(xué)術(shù)名詞稱之,即外部量子效率
(external quantum efficiency),物理上之定義為單位體積單位時(shí)間 LED 在順向偏壓下
產(chǎn)生的載子最后可向外界發(fā)出的光子數(shù)。為設(shè)法使得元件所產(chǎn)生之光能層儘可能傳輸
到外界,最廣為人知的是在晶片的最上方加上一層后后的透明(transparent layer)稱之
為光窗層(window layer),使得 p-n 接面所發(fā)出之光可由元件內(nèi)部之步透明部分進(jìn)入該
透明層,再經(jīng)由透明層而散發(fā)到外部。
這里所謂的“透明層”是指光能幾乎不被該材質(zhì)吸收或全反射,
反之,光能大部分被材料吸收或全反射時(shí),則其為不透明材質(zhì)。此
一結(jié)構(gòu)其實(shí)是經(jīng)過一巧妙的構(gòu)思,因?yàn)楣馊粲煞峭该鲗又苯舆M(jìn)入自由空間里,由于折
射率的差別過大而使得大量的光會(huì)反射回晶片內(nèi)部,但如果以一折射率介于兩者之間
的材料作為中介緩衝層,則其全反射比率將大大減少,若此一中介層為透明層,則幾
乎所有的光將會(huì)進(jìn)入該透明層材料而產(chǎn)生相當(dāng)高的亮度分佈到周圍之自由空間