【時訊科普】半導體熒光燈的發(fā)光機理
?【時訊科普】半導體熒光燈的發(fā)光機理
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白顏色LED(半導體熒光燈)是由藍光PN結周圍的熒光粉發(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光PN結取代。
圖3(c)指示出它的工作原理。另外還有通過紫外線LED激發(fā)熒光粉產(chǎn)生白光的半導體熒光燈 。
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合而產(chǎn)生的，這種半導體P-N結的電致發(fā)光機理決定了它發(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化為光能的過程是一種量子轉換過程遵守能量守衡定律。
發(fā)光過程中的量子效率、量子提取率以及輻射光子的能譜決定了該過程的光效。
白光光源運轉時所經(jīng)歷的量子轉換過程愈多、能量的損失愈大，光效必將降低。
LED發(fā)光時載流子復合過程的量子轉換效率雖然很高。
但是必需利用熒光粉進行第二次量子轉換才能轉化為白光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。