半导体照明技术

 

一、基础知识篇

• 1．光的本质是什么，物体发光有哪几种方式？
• 2．何谓电致发光？半导体发光为何属冷光？
• 3．照明光源的发展经历了哪几个阶段？
• 4．LED的工作原理与基本结构是什么？
• 5．LED光源有哪些优势？
• 6．在主要性能方面，目前白光LED与传统光源相比有哪些优缺点？
• 7．什么是色温？什么是显色指数？
• 8．通用照明对白光LED的光电性能有哪些基本要求？
• 9．什么是人眼对光的视觉敏感曲线？
• 10．人眼对光的视觉敏感曲线对我们了解LED照明有什么作用？
• 11．LED的发展经历了哪几个阶段？
• 12．何谓LED的伏安特性？LED的电功率是如何计算的？
• 13．LED的基本特性是什么？
• 14．何谓LED的电―光转换？如何表述光电转换效率？
• 15．LED单色光（红、黄、蓝、绿等）的光谱与白光的光谱有什么区别？
• 16．在通用照明领域，LED取代传统光源从目前来看还需克服哪些障碍？
• 17．LED取代传统光源还有哪些需要攻克的课题，当前国际上LED发展的趋势如何？
• 18．何谓绿色照明光源？它有哪些特点？
• 19．为什么说21世纪照明产业将迎来自爱迪生发明白炽灯以来的又一次产业革命？
• 20．哪些产业是LED产业链的构成部分？
• 21．LED上游产业是指哪些产业？
• 22．LED中游产业是指哪些产业？
• 23．LED下游产业是指哪些产业？
• 24．LED产业的发展，可以带动哪些相关产业的产品升级换代和技术创新？
• 25．用半导体光源取代传统光源对我国这样一个照明光源生产与出口大国的重要意义何在？
• 26．当前我国LED产品与国际先进水平相比，主要差距在哪里？
• 27．我国发展半导体照明产业的优势何在？政府主管部门出台了哪些推进这一产业发展的重要举措？
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二、外延芯片篇

• 28．LED的发光有源层――PN结是如何制成的？哪些是常用来制造LED的半导体材料？
• 29．什么是LED的内量子效率？不同的发光波长，假定内量子效率达100％，其电―光效率有何不同？
• 30．LED PN结有源层发出的光子能否100％逸出到空气中？
• 31．有哪些生长LED有源层的外延方法？它们各自有什么特点？
• 32．哪些材料可以用做生长外延层的衬底材料？它们各自有哪些优缺点？
• 33．当前，生产超高亮LED的外延方法主要有几种？什么是MOCVD？
• 34．当前，用做半导体照明光源的高效LED的外延层结构有何创新和发展？它们的结构如何？
• 35．当前的GaAs、GaP、GaAlAs、GaInAlP以及InGaN等均是无机半导体材料，除此之外，还有哪些无机材料可以制造发光二极管？目前研发的进展如何？
• 36．简述有机半导体发光二极管发展历程，0LED等能否进入照明领域？
• 37．国内LED外延产业的状况与发展趋势如何？
• 38．LED芯片的制造流程是怎样的？
• 39．LED芯片制造工序中，哪些工序对其光电性能有较重要的影响？
• 40．芯片制造过程中通过哪些工艺技术措施可以提高芯片发光强度与出光效率？
• 41．LED芯片为什么要分成诸如8mil，9mil…13～22mil，40mil等不同的尺寸？尺寸大小对LED光电特性有哪些影响？
• 42．LED大功率芯片一般指多大面积的芯片？为什么？大功率芯片的版图设计有哪些特殊考虑？
• 43．制造GaN外延材料的芯片工艺和加工设备与GaP、GaAs、InGaAlP相比有哪些不同的要求？为什么？
• 44．什么是“激光剥离技术”？它在LED芯片制造中起什么作用？它主要用在哪类芯片制造中？
• 45．“透明电极”芯片的结构与它的特点是什么？
• 46．什么是“倒装芯片（Flip-Chip）”？它的结构如何？它有哪些优点？
• 47．用于半导体照明的芯片技术的发展主流是什么？

三、封装篇

• 48．提高LED芯片光子逸出率的途径有哪些？为什么说通过封装设计和封装材料改进可以提高LED光子逸出效率？
• 49．简述提高LED芯片电―光转换效率的重要意义。
• 50．衡量LED器件电―光转换优劣的参数主要有哪些？
• 51．LED芯片封装成发光二极管一般可以分成哪几种形式？它们在结构上各有什么不同？
• 52．何谓功率型LED？请介绍一下它的发展概况。
• 53．LED芯片封装成器件一般的制造流程是什么？
• 54．为什么要将芯片进行封装？封装后的器件比裸芯在性能上有什么不同？
• 55．大面积功率LED芯片与常规小功率芯片相比对封装材料与工艺有什么特殊要求？
• 56．何谓“一次光学设计”？LED封装中有哪几种出光透镜？它们有何特点？
• 57．大功率LED的封装形式目前常见的有哪几种？它们有哪些异同？
• 58．对于LED封装的环境条件要求是什么？有人说：车间的洁净度、防静电措施等对LED封装无所谓，这种说法对吗？
• 59．我国似乎正在成为LED封装产业的庞大基地之一，如此迅速发展会不会带来负面效应？
• 60．目前国内不少封装企业普遍存在的不足是什么？进一步发展中，应当注意哪些方面的问题？
• 61．芯片固晶工艺中的“合金固晶”工艺是什么？
• 62．当前国内LED企业对产品可靠性工作还有哪些可以改进和提高的方面？
• 63．白光LED是通过哪些方法来实现的？
• 64．当前，制造白光LED的主流方法是什么？
• 65．白光LED当前具有代表性的产品的水平如何？

四、应用篇

• 66．单个LED的流明效率与用LED作光源构成的灯具的流明效率有什么异同？
• 67．为什么一只蓝光LED在涂上特殊的荧光粉构成白光LED后，其辐射光通量会比蓝光高出几倍甚至十几倍？
• 68．照度的定义是什么？知道某个LED的辐射光通量，能否求出它的照度？
• 69．当用发光角为60°的LED作数码相机闪光灯的白光光源时，要求在照射距离0.5m的照射面上照度为101x，试问这个LED的光通量应为多少？
• 70．请问LED的光通量Ф与发光强度即光强是否能相互转换？
• 71．LED的发光强度Iv与照度E之间如何进行换算？
• 72．为什么说用积分球来测量LED的光通量时，可以认为：在积分球内表面任一点位置上得到的由另一部分反射出的照度，不受点的位置的影响？
• 73．为什么LED PN结上温度升高会引起它的光电参数退化？
• 74．LED的哪些参数与PN结温度相关？它们是何种关系？
• 75．衡量LED长期使用性能退化的主要指标是什么？
• 76．什么是LED的结温，它是如何产生的？
• 77．简述结温对LED光输出的影响。
• 78．LED的正向电压与结温之间存在什么关系？
• 79．当结温上升时，LED的发光波长与颜色如何变化？
• 80．简述什么是热阻？它的定义和单位是什么？
• 81．LED PN结上最高结温的含义是什么？
• 82．试述LED器件的热阻模型，它由哪些部分构成？各有什么特点？
• 83．为什么说提高光效可降低结温？提高LED光效的主要途径哪些？
• 84．试述热阻在功率LED光源应用中的作用。
• 85．如何减小LED的热阻值？
• 86．请简单介绍一下目前常用的热阻测试方法。
• 87．芯片局部过热的原因是什么，对LED的可靠使用有何隐患，如何测量芯片表面的温度分布？
• 88．请介绍一下LED的光电参数中哪些参数与电流IF相关？
• 89．LED工作时，较好的驱动方法是什么？
• 90．有哪些常用的恒流驱动LED的方法？请作简单介绍。
• 91．能否推荐一些专用于LED的IC驱动芯片？
• 92．如何实现LED的调光、调色？请举一简单例子说明。
• 93．LED的“寿命”是什么样一种概念？什么是“浴盆”曲线？
• 94．LED失效的判断标准是什么？什么是失效率？
• 95．平均无故障时间的含义是什么？可靠度又如何理解？
• 96．LED器件的失效模型如何建立？
• 97．是否可以通过试验来剔除早期失效的LED？
• 98．什么是静电破坏？哪些类型的LED容易受静电破坏导致失效？
• 99．LED与LED应用部件或系统的可靠性是否一样？应当如何正确理解？
• 100．从哪些方面着手改进，可以提高LED在应用中的可靠性，降低失效率？
• 101．为什么用太阳能电池与白光LED组合的照明系统被称为是“真正的绿色照明”系统？
• 102．LED要进入照明领域还存在哪些问题，还要做哪些工作？
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附录：LED相关专利100例