白光LED用幾種典型發光材料的製備 9787122195197 化學工業齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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董麗敏 著

圖書標籤:

• LED
• 發光材料
• 白光LED
• 製備
• 化學工業齣版社
• 照明
• 半導體材料
• 熒光粉
• 光物理
• 材料科學

店鋪： 花晨月夕圖書專營店

齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122195197

商品編碼：29220530091

包裝：平裝

齣版時間：2014-04-01

基本信息

書名：白光LED用幾種典型發光材料的製備

定價：49.00元

作者：董麗敏

齣版社：化學工業齣版社

齣版日期：2014-04-01

ISBN：9787122195197

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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本書主要包括：白光LED及發光材料概述；發光材料的製備技術、幾種稀土離子的躍遷及光譜特性、WLED用紅色發光材料的製備、WLED用綠色發光材料的製備、藍色及單一基質白色發光材料的製備。
　　本書為作者多年科研成果的結晶。以不同基體分布章節，以各個體係充實每個章節，並配外*的研究成果，形式新穎，內容詳實，通俗易懂，為廣大發光材料方嚮的教師、學生及研究人員提供較好的閱讀參考價值。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《白色LED照明技術與材料》 引言： 光，作為人類感知世界的主要媒介，其品質的優劣直接影響著我們的視覺舒適度、生活質量乃至身心健康。長期以來，白熾燈和熒光燈等傳統照明光源，雖然在一定程度上滿足瞭照明需求，卻也伴隨著能耗高、壽命短、光譜不均等諸多弊端。隨著科技的飛速發展，以發光二極管（LED）為代錶的新型固態照明技術應運而生，並以其卓越的節能、長壽命、高效率、環保等優勢，正以前所未有的速度顛覆著全球的照明格局。而其中，白色LED作為最受關注和應用最廣泛的一類，其背後凝聚著材料科學、半導體物理、光學工程等眾多前沿領域的智慧結晶。本書旨在深入剖析白色LED的核心技術，特彆是圍繞其發光材料的製備原理、關鍵工藝和發展趨勢，為讀者呈現一幅全麵而詳實的白色LED技術圖景。 第一章：白色LED技術概述 本章首先對LED（Light Emitting Diode）這一半導體發光器件的基本原理進行闡述。我們將從PN結的形成、載流子注入、輻射復閤等微觀層麵，解釋LED是如何將電能轉化為光能的。在此基礎上，引齣不同顔色LED的發光機製，包括直接帶隙半導體材料（如GaN、GaAs、GaP等）的能帶結構及其在發光過程中扮演的角色。 隨後，我們將聚焦於白色LED的實現途徑。鑒於直接發齣白光的LED技術尚未成熟且麵臨諸多挑戰，目前主流的白色LED發光原理主要依賴於兩種策略：一是“熒光粉轉換法”，即利用藍色或紫外光LED芯片激發熒光粉，通過熒光粉的多色混閤或熒光特性實現白光輸齣；二是“混色法”，即通過集成紅、綠、藍（RGB）三原色LED芯片，通過精確控製各顔色LED的亮度，混閤得到白光。本書將重點圍繞應用更為廣泛的“熒光粉轉換法”進行深入探討，因為它直接關係到發光材料的製備和性能。 本章還將簡要介紹白色LED在發展曆程中遇到的關鍵技術瓶頸，如色溫穩定性、顯色指數（CRI）、光效（lm/W）的提升，以及驅動電路、封裝技術等方麵的發展。通過宏觀的視角，為讀者建立對白色LED技術整體的認知框架。 第二章：藍色/紫外光LED芯片的製備 作為白色LED的核心光源，“藍色/紫外光LED芯片”的性能直接決定瞭最終白色LED的光效和色度。本章將詳細介紹這類芯片的製備技術。 我們將從LED芯片的材料體係入手，重點講解目前主流的III-V族氮化物半導體材料，尤其是氮化鎵（GaN）及其固溶體（如InGaN、AlGaN）在藍色LED中的應用。我們將深入探討MOCVD（Metal-Organic Chemical Vapor Deposition）和MBE（Molecular Beam Epitaxy）等外延生長技術，以及它們在高質量GaN基薄膜生長、量子阱結構（MQW）構建中的關鍵作用。 內容將涵蓋： 襯底材料的選擇與製備： 如藍寶石（Al₂O₃）、碳化矽（SiC）等襯底對GaN外延生長的影響，以及襯底缺陷如何轉化為LED器件的性能問題。 緩衝層技術： 低溫AlN或GaN緩衝層的引入，如何有效降低外延層與襯底之間的失配應力，提高外延層質量。 p-n結的形成： N型和p型摻雜技術，矽（Si）和鎂（Mg）等摻雜劑在GaN中的摻雜機理，以及如何實現均勻的摻雜分布。 量子阱（MQW）結構的設計與生長： InGaN/GaN量子阱是如何産生藍光發射的，In組分、阱寬、壘寬等參數對發光波長和效率的影響。 LED芯片的結構設計： P型接觸層、窗口層、光提取結構（如颱麵化、粗糙化錶麵）等，以及它們如何影響器件的電學和光學性能。 芯片的鍵閤與封裝： 芯片的電極連接、固定以及導熱、導電封裝材料的選擇，如何保證LED的長期穩定工作。 第三章：熒光粉——白色LED發光材料的核心 熒光粉是實現白色LED“發光顔色轉換”的關鍵材料，其性能直接影響著白色LED的色溫、顯色指數、光效和壽命。本章將對用於白色LED的熒光粉進行深入的介紹。 我們將從熒光粉的基本原理講起，闡述其發光機理——吸收高能量光子（通常來自藍色或紫外光LED芯片），然後通過電子躍遷和能量傳遞，發射齣較低能量的光子。 本章將詳細介紹以下幾種典型的熒光粉材料： 鈰（Ce³⁺）激活的釔鋁石榴石（Y₃Al₅O₁₂）熒光粉（YAG:Ce）： 這是最常見、應用最廣泛的黃色熒光粉。我們將探討其閤成方法（如固相反應法、共沉澱法、水熱法等），晶體結構，Ce³⁺的摻雜濃度對發光光譜的影響，以及其在紅外綫吸收、熱穩定性、光衰減等方麵的錶現。 氮化物和氧氮化物熒光粉： 隨著白色LED對高顯色性、高色溫的需求不斷提升，氮化物熒光粉（如Eu²⁺激活的(Ca,Sr)AlSiN₃，即CASN/CSN）和氧氮化物熒光粉（如Eu²⁺激活的(Ba,Sr)₂SiO₄，即BSSN）逐漸受到重視。我們將深入分析它們的閤成工藝，晶體結構特點，Eu²⁺的配位環境對其發光光譜的影響，以及它們在實現寬色域、高顯色性方麵的優勢。 矽酸鹽和鋁酸鹽熒光粉： 例如Eu²⁺激活的Sr₂Al₂SiO₇（SAS）等。我們將討論這些材料的製備條件，發光中心Eu²⁺的電子結構，以及它們在不同發光波段的適用性。 量子點（Quantum Dots, QDs）： 作為新一代的發光材料，量子點以其可調的帶隙、窄而對稱的發光光譜、高熒光量子産率等特性，在實現高顯色指數（CRI）和寬色域的白色LED方麵展現齣巨大的潛力。本章將介紹量子點的製備方法（如熱注入法、微波法），其尺寸效應與發光波長的關係，以及在LED封裝中的應用挑戰。 在介紹具體熒光粉的同時，我們將深入探討影響熒光粉性能的關鍵因素，包括： 激發光譜與發射光譜的匹配： 熒光粉的激發光譜需要與LED芯片的發射光譜良好重疊，以最大化能量傳遞效率。 熒光量子産率： 決定瞭熒光粉的轉化效率，是衡量熒光粉性能的重要指標。 熱穩定性： 在LED工作過程中，溫度升高會影響熒光粉的發光效率和光譜，因此良好的熱穩定性至關重要。 光穩定性（光衰減）： LED長期工作過程中，熒光粉可能會發生光化學反應，導緻發光效率下降，即光衰。 顯色指數（CRI）的調控： 通過選擇不同顔色、具有互補發光特性的熒光粉組閤，可以有效地提高白色LED的顯色指數，使其更接近自然光。 色溫的控製： 不同熒光粉的組閤以及它們各自的峰值發射波長，決定瞭最終混閤得到白光的色溫，例如暖白、自然白、冷白等。 第四章：新型發光材料的探索與發展 除瞭上述幾種典型熒光粉，本章將目光投嚮更具前瞻性的新型發光材料，它們代錶著未來白色LED技術的發展方嚮。 無機納米晶體： 除瞭量子點，其他類型的無機納米晶體，如磷酸鹽、氧化物等，在作為熒光粉的應用潛力。 有機發光材料（OLED）： 雖然OLED主要以自發光器件形式齣現，但一些有機發光材料也被研究用於與LED芯片結閤，實現特定的發光效果。 稀土離子摻雜材料的創新： 探索新型的主體材料和激活離子組閤，以獲得更高效率、更穩定、更具特性的發光。 多色混閤熒光粉係統： 研究更復雜的熒光粉配方，通過精確調控，實現更寬的光譜覆蓋，進而提升顯色指數和色彩飽和度。 近紫外（NUV）LED配閤熒光粉的方案： 探討使用NUV LED作為激發源，配閤能夠發齣寬光譜的熒光粉，實現高品質白光LED的可能性。 本章將著重介紹這些新型材料的研究進展、潛在優勢以及麵臨的挑戰，包括它們的製備方法、發光機理、穩定性評估以及與現有LED器件的集成性等。 第五章：白色LED器件的封裝與集成 光有優質的發光材料是不夠的，如何將這些發光材料有效地封裝到LED器件中，使其能夠穩定、高效地工作，是實現高性能白色LED的關鍵環節。本章將從器件封裝的角度，介紹相關技術。 熒光粉分散與固化技術： 熒光粉如何均勻地分散在透明的封裝樹脂（如矽膠、環氧樹脂）中，以及如何進行有效的固化，以避免熒光粉沉降、聚集，影響光輸齣和色度一緻性。 封裝結構設計： 采用什麼樣的封裝腔體、反射杯結構，如何優化光路設計，以最大化光提取效率，減少光損失。 熱管理： LED工作過程中會産生大量的熱量，如何通過封裝材料和結構設計，有效地將熱量導齣，避免過熱導緻器件性能衰減和壽命縮短。 色度一緻性控製： 在批量生産中，如何保證不同批次、不同器件的色溫和顯色指數保持一緻，這需要精密的熒光粉配比和嚴格的工藝控製。 可靠性測試與壽命評估： 對封裝後的白色LED器件進行各種環境應力（如高溫、高濕、高低溫循環、光老化等）下的可靠性測試，以及對壽命進行評估。 結論與展望： 本書的最後，將對當前白色LED發光材料製備技術進行總結，並對未來的發展趨勢進行展望。我們將探討在更高光效、更高顯色指數、更長壽命、更低成本等目標驅動下，發光材料領域可能齣現的突破性進展。例如，新型量子點材料的設計與閤成，固態照明嚮更高品質、更智能化方嚮的發展，以及在特殊應用領域（如植物照明、醫療照明、顯示照明）對發光材料的特殊需求。 通過對白色LED核心發光材料的深入解析，本書旨在為讀者提供一個全麵、係統、前沿的知識體係，助力於推動白色LED照明技術的持續創新與發展。

評分☆☆☆☆☆

讀瞭這本《白光LED用幾種典型發光材料的製備》，感覺這本書的內容雖然聚焦在“製備”上，但其背後所蘊含的材料科學和化學原理卻非常豐富。我一直在思考，究竟是什麼樣的化學機製讓這些材料能夠發齣白光？這本書有沒有深入探討量子力學在發光過程中的作用？比如，能量傳遞、激子形成、弛豫過程等等。我個人對“量子點”這種發光材料特彆感興趣，它們獨特的尺寸效應和高效的發光特性，讓它們在LED領域展現齣巨大的潛力。我特彆想知道，書中對於量子點的製備，是側重於溶液法還是氣相法？不同製備方法會帶來什麼樣的性能差異？比如，量子點的尺寸分布、錶麵配體、以及它們的光緻發光量子效率等，這些都是影響LED性能的關鍵因素。而且，製備過程中的“穩定性和環境適應性”也是一個非常重要的問題，不知道書中會不會討論如何提高這些發光材料的穩定，比如抗濕、抗熱、抗紫外綫等。這對於LED器件的長期可靠性至關重要。這本書能夠觸及到這些深層次的科學問題，我感到非常欣慰，相信能從中獲得不少啓發。

評分☆☆☆☆☆

一本關於白光LED發光材料的書，光看書名就覺得內容會比較硬核，專業性很強。我個人是對LED技術一直很感興趣，尤其是白光LED，因為它在我們日常生活中應用太廣泛瞭，從照明到顯示屏，簡直無處不在。這本書的標題“白光LED用幾種典型發光材料的製備”聽起來就直擊核心，而且“製備”這個詞暗示瞭會有關於材料閤成、生長工藝等方麵的詳細介紹，這正是我想深入瞭解的。我特彆好奇書中會重點介紹哪些“典型”發光材料，是磷光體、量子點，還是其他一些新興的材料體係？這些材料的化學成分、晶體結構，以及它們是如何通過精確的化學反應和物理過程被“製備”齣來的，是我非常想知道的。不知道這本書會不會涉及一些製備過程中的關鍵參數控製，比如溫度、氣氛、反應時間等，以及這些參數對最終材料性能的影響。還有，對於“製備”過程的錶徵手段，比如XRD、SEM、TEM、PL譜等，書裏會不會有所提及？這些都是理解發光材料性能與製備工藝之間關係的重要環節。總之，我對這本書充滿瞭期待，希望它能為我打開一扇深入理解白光LED發光材料世界的大門，讓我在技術層麵有更深的認知。

評分☆☆☆☆☆

這本書的題目《白光LED用幾種典型發光材料的製備》讓我聯想到很多關於材料選擇和優化的考量。白光LED通常是通過藍光LED芯片激發熒光粉來發齣白光，或者通過紅綠藍三色LED芯片混閤發齣白光。這本書既然是講“發光材料的製備”，我想它一定會詳細介紹熒光粉的閤成。比如，傳統的鈰激活的釔鋁石榴石（YAG:Ce）熒光粉，以及一些氮化物、矽酸鹽、氟化物等新型熒光粉。這些熒光粉的粒徑、形貌、晶體結構、以及摻雜離子的種類和濃度，都會直接影響到它們的色溫、顯色指數和發光效率。這本書會不會分享一些關於如何調控這些參數，從而實現特定發光性能的“製備”技巧？我特彆想瞭解，有沒有一些“綠色化學”的製備方法，能夠減少對環境的汙染，或者提高材料的能量轉化效率？畢竟，材料的製備過程本身也是能源消耗和環境影響的重要環節。如果書中能對這些方麵有所涉及，那這本書的價值就不僅僅是技術層麵的，更包含瞭可持續發展的理念。

評分☆☆☆☆☆

對於《白光LED用幾種典型發光材料的製備》這本書，我最期待的是它能提供一些關於“製備”過程中，如何剋服現有技術瓶頸的見解。尤其是在提高白光LED的發光效率和壽命方麵，一直存在著挑戰。比如，熒光粉的光緻衰減問題，也就是在高功率驅動下，發光效率會隨之下降，這被稱為“效率滾降”。不知道書中在介紹特定發光材料的製備時，是否會討論如何通過改進材料的微觀結構、優化摻雜機製，或者使用特殊的包覆層技術來抑製效率滾降？另外，對於LED器件的長期穩定性，材料的熱穩定性和化學穩定性至關重要。如果製備的材料在高溫高濕環境下容易分解或變質，那LED的壽命就會大打摺扣。這本書能不能提供一些關於提高材料穩定性的“製備”思路？例如，通過改變晶格結構，引入穩定劑，或者開發更耐用的錶麵鈍化技術？我希望能在這本書中找到一些切實可行的解決方案，為LED技術的進一步發展貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

聽到《白光LED用幾種典型發光材料的製備》這個書名，我腦海中立刻浮現齣各種復雜的化學反應和精密的物理過程。作為一名曾經接觸過材料閤成的研究者，我深知“製備”二字背後所蘊含的艱辛和智慧。這本書的重點在於“幾種典型發光材料”，這暗示著它不會泛泛而談，而是會選取一些具有代錶性、應用廣泛或者具有前沿性的材料進行深入剖析。我特彆好奇書中會如何去“製備”這些材料，是采用固相反應法、溶膠-凝膠法、水熱法，還是其他更為先進的閤成技術？對於每種製備方法，它會詳細介紹實驗步驟、反應機理、以及關鍵的工藝參數控製嗎？而且，除瞭基本的閤成，對材料進行“錶徵”也是必不可少的環節。不知道書中是否會詳細闡述如何利用各種分析手段，如X射綫衍射（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、紫外-可見吸收光譜（UV-Vis）、光緻發光光譜（PL）等，來評價製備齣的發光材料的結構、形貌、光學性能等，並分析這些性能與製備工藝之間的關係。一本好的材料製備的書，應該能夠清晰地展現從“原料”到“成品”，再到“性能評價”的完整鏈條，這本書似乎能做到這一點。