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目录 1

第一章 绪论 青木昌治 1

1.1引言 1

1.2荧光现象的发现和发光二极管的进展 1

1.3发光二极管应用的推广 5

第二章 发光二极管的材料和发光机理 前田敬二 6

2.1半导体的性质 7

2.1.1晶体结构 7

2.1.2能带 10

2.1.3光吸收 13

2.1.4杂质能级 15

2.1.5复合过程 18

2.1.6供发光二极管用的晶体 20

2.2p-n结及其特性 23

2.2.1p-n结的结构 24

2.2.2p-n结的伏安特性 26

2.2.3p-n-p-n负阻器件 31

2.3直接跃迁晶体的发光跃迁 33

2.3.1GaAs 33

2.3.2GaAs1-χPχ 41

2.3.3Ga1-χAlχA2 44

2.4.1被中性施主俘获的激子 47

2.4GaP的发光跃迁 47

2.4.2被等电子陷阱俘获的激子 49

2.4.3施主－受主对的发光 51

2.4.4含氧晶体的红色发光 54

2.4.5红色发光二极管 57

2.4.6绿色发光二极管 59

2.5非发光跃迁 61

2.5.1俄歇过程 62

2.5.2非发光复合中心 63

2.5.3多声子过程和共振转移 64

2.6发光二极管的效率和特性 66

2.6.1I-V特性和I-L特性 67

2.6.2发光光谱 70

2.6.3发光效率和视觉灵敏度 72

2.6.4外部效率和内部效率 78

2.6.5响应特性和温度特性 82

2.6.6发光二极管的退化 84

2.7新材料 86

2.7.1SiC 86

2.7.2In1-χGaχP和In1-χAlχP 87

2.7.3AlAs 89

2.7.4GaN 90

2.8红外－可见转换荧光体 90

2.8.1荧光体内的光跃迁 91

2.8.2荧光体的特性 93

2.9半导体激光器 95

2.9.1半导体激光器的特性 96

2.9.2双异质结构激光器 97

第三章 发光二极管的制作工艺 奥泰二 108

3.1引言 108

3.2晶体生长工艺 109

3.2.1概述 109

3.2.2单晶生长 110

3.3.1液相外延生长 116

3.3外延生长工艺 116

3.3.2气相外延生长 125

3.4发光二极管芯片的制作工艺 131

3.4.1扩散结型发光二极管 131

3.4.2生长结型发光二极管 134

3.4.3扩散工艺 136

3.4.4电极的形成 138

3.5发光二极管的封装 140

3.5.1光学系统的设计 140

3.5.2发光二极管的组装工艺 145

4.1.2从应用方面看到的发光二极管的特点 148

4.1.1发光二极管和光电子学 148

4.1引言 148

第四章 发光二极管的应用 中田修·中岛尚男 148

4.1.3发光二极管的能见度 153

4.2简单指示光源 156

4.2.1作为简单指示光源的发光二极管的特点 156

4.2.2逻辑电路方面的应用 157

4.2.3电话机方面的应用 158

4.2.4其它应用 162

4.3显示 163

4.3.1概述 163

4.3.2采用发光二极管的数字和文字显示 165

4.3.3发光二极管显示的扫描驱动 167

4.3.4发光二极管数字显示器件的实例 169

4.3.5发光二极管数字显示器件的应用 172

4.3.6图象显示 176

4.4信息处理 178

4.5光通信 180

4.5.1光通信的发展 180

4.5.2作为光纤通信光源的半导体激光器和发光二极管 182

4.6光耦合器和负阻发光器件的应用 184

4.6.1光耦合器 184

4.6.2光耦合器的应用 184

4.6.3负阻发光器件 186

结束语 189