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固態物理期末報告
題目：發光二極體 Light-Emitting Diode
學生：
498L0906陳俊安
497L0098林家緯
大綱
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發展歷史(P.3)
LED製作流程(P.4)
LED Chip (P.5)
LED生產流程(P.6)
LED發光原理(P.7~P.8)
發光材料與波長(P.9~P.10)
LED的優點(P.11~P.12)
LED照明應用(P.13~P.14)
結論(P.15)
參考文獻(P.16)
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發展歷史：
1961年，美國德州儀器（Texas Intruments）的Robert
Biard與Gary Pittman首次發現了砷化鎵（GaAs）及其他
半導體合金的紅外放射作用。
1993年，日本日亞化學工業（Nichia Corporation）工作的
中村修二（Shuji Nakamura）成功把氮摻入，造出了基於
寬禁帶半導體材料氮化鎵（GaN）和銦氮化鎵（InGaN）、
具有商業應用價值的藍光LED。
有了藍光LED後，白光LED也隨即問世
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LED製作流程
基板成長
LED結構
成長
晶粒前段
製程
晶粒後段
製程
晶粒封裝
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LED Chip
磊晶晶片
清洗
熱退火
光顯影
乾蝕刻
金屬沉積
晶粒
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LED生產流程
晶圓(上游)
單晶棒
(GaAs/GaP)
單晶片
結構設計
磊晶片
製程(中游)
金屬蒸鍍
熱處理(P .
N電極製作)
光罩蝕刻
切割
崩裂
封裝(下游)
晶粒黏著
打線
樹脂封裝
剪腳
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LED發光原理
P型
+
N型
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LED發光原理
LED是利用電能直接轉化為光能的原理，在半導體內
正負極2個端子施加電壓，當電流通過，使電子與
電洞相結合時，剩餘能量便以光的形式釋放，依
其使用的材料的不同，其能階高低使光子能量產
生不同波長的光
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發光材料與波長
Wavelength:760~610 nm
• AlGaAs、GaAsP、AlGalnP
Wavelength:590~570 nm
• GaAsP、AlGalnP
Wavelength:570~500 nm
• lnGaN、GaP、AlGalnP、AlGaP
Wavelength:500~450 nm
• lnGaN、SiC
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LED的優點
1.超亮點,顏色純,可做出具有資訊之光源,如
紅綠燈,汽車用燈,指標用燈
2.冷光,發熱度低,不會損壞燈座安全性高
3.壽命超長,可連續使用50000小時以上比傳
統鎢絲燈壽命高出5~10倍
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LED的優點
4.省電,低消耗功率,新環保燈泡
5.反應速度快只要1uS(微秒),不須暖燈可提
高安全度
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LED照明應用
· 室內特殊照明／手電筒／閃光燈／裝飾燈
· 液晶顯示器(LCD)、攜帶式電子產品(PDA，
行動電話)背光源
· 汽車內部、車燈及駕駛面板照明
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LED照明應用
· 高樓建築物及廣場探照燈
· 劇場舞台燈／投影燈源
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結論
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LED在各領域應用程度將逐漸增加，
目前以背光源及照明發展為主。
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LED將取代傳統照明。
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以目前市場來看，LED將會越來用重要。
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參考文獻
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http://ledeled.pixnet.net/blog/post/919155led%E8%A3%BD%E7%A8%8B
http://www.sanlien.com/ad/san_tech.nsf/foundationview/41B76C2DA5C4C
EFD482577A5002C6D8D/$FILE/77-18-24.pdf
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