半导体照明导论9787564710286 电子科技大学出版社 饶海波 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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饶海波 著

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• 半导体照明
• LED
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• 光电技术
• 电子科技大学出版社
• 饶海波
• 照明设计
• 半导体材料
• 光电子器件
• 照明应用

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出版社： 电子科技大学出版社

ISBN：9787564710286

商品编码：29380200246

包装：平装

出版时间：2012-04-01

图书基本信息
图书名称	半导体照明导论
作者	饶海波
定价	36.80元
出版社	电子科技大学出版社
ISBN	9787564710286
出版日期	2012-04-01
字数
页码
版次	1
装帧	平装
开本	16开
商品重量	0.422Kg

内容简介

《半导体照明导论》主要阐述半导体照明器件的基础——半导体发光二极管的原理、结构和制备技术，发光二极管的光学设计——高效光抽取方法，以及白光发光二极管的实现方案。在主要涉及半导体发光二级管的材料、机理及其制造技术的同时，本书对器件的光电参数测试方法，器件的可靠性分析、驱动和控制方法，以及各种半导体照明的应用技术也进行了必要的介绍。本书内容力求系统、全面，通过理论联系实际，重点突出“半导体照明技术”的主题，力争反映外相关领域的*进展。书中有些内容也反映了作者及同事在这一领域的科研成果。

作者简介

目录

章 视觉、光度学和色度学 1.1 光学概述 1.1.1 光的基本概念和理论 1.1.2 光的产生 1.2 视觉 1.2.1 人类的视觉 1.2.2 光谱光视效率 1.3 光度学 1.4 色度学 1.4.1 颜色 1.4.2 与颜色有关的照明参量 第2章 半导体发光原理 2.1 复合理论 2.1.1 直接复合 2.1.2 间接复合 2.1.3 表面复合 2.1.4 俄歇复合 2.2 发光复合 2.2.1 LED光源的各种效率 2.2.2 注入发光 2.3 PN结的注入 2.3.1 PN结的基本结构 2.3.2 PN结内建电势差 2.3.3 PN结电流 2.4 异质结构和量子阱 第3章 高亮度LED材料 3.1 对材料的要求 3.2 高亮度材料体系 3.3 异质结构及生长技术 第4章 从发光二极管中引出光 4.1 光引出的基础 4.1.1 逸出角锥 4.1.2 分布Bragg反射器 4.1.3 吸收损耗和光子循环利用 4.2 平面矩形高亮度发光二极管的光子学 4.2.1 AlGaAs红色发光二极管 4.2.2 AlGaInP发光二极管 4.2.3 AlInGaN发光二极管 4.3 非矩阵和非平面结构中光子的输出耦合 4.3.1 异形芯片 4.3.2 外输出耦合器 4.3.3 非谐振腔发光二极管 4.4 光子态密度工程 4.4.1 谐振腔发光二极管 4.4.2 表面等离子增强型发光二极管 4.4.3 光子晶体 第5章 固体白光灯及LED封装 5.1 人造白光的优化 5.1.1 发光效率和显色性的折中 5.1.2 二基色体系 5.1.3 多基色体系 5.2 荧光粉转换LED 5.2.1 二基色荧光粉转换LED 5.2.2 多基色荧光粉转换LED 5.3 多芯片LED 5.3.1 二基色多芯片LED. 5.3.2 多基色多芯片LED 5.4 白光LED用荧光粉 5.5 荧光粉涂覆工艺控制 5.6 LED封装 5.6.1 LED器件的整体设计 5.6.2 LED封装技术综述 5.6.3 LED封装技术的发展趋势 第6章 半导体照明驱动和控制 6.1 LED驱动技术 6.1.1 LED的电学性能特点 6.1.2 电源驱动方案 6.1.3 驱动电路基本方案 6.1.4 LED驱动器的特性 6.1.5 LED与驱动器的匹配 6.2 LED驱动器 6.2.1 电容降压式LED驱动器 6.2.2 电感式LED驱动器 6.2.3 电荷泵式LED驱动器 6.2.4 LED恒流驱动器 6.3 LED集成驱动电路 6.3.1 电荷泵驱动L,ED的典型电路 6.3.2 开关式DC／DC变换器驱动LED的典型电路 6.3.3 限流开关。TPS2014／TPS2015 6.3.4 六路串联白光LED驱动电路MAX8790. 6.3.5 集成肖特基二极管的恒流白光LED驱动器LT3591 6.3.6 低功耗高亮度LED驱动器LM3404 6.3.7 具有诊断功能的16通道LED驱动器ASlll0 6.4 控制技术 6.4.1 调光 6.4.2 调色 6.4.3 调色温 6.4.4 智能照明 第7章 OLED照明 7.1 概述 7.2 有机／聚合物半导体 7.2.1 有机／聚合物半导体材料 7.2.2 用于有机电致发光的有机半导体材料 7.3 有机／聚合物电致发光器件的结构及工作原理 7.3.1 有机聚合物电致发光器件的结构 7.3.2 有机／聚合物电致发光器件的工作原理 7.3.3 器件的工作特性 7.3.4 有机薄膜的形态结构对器件性能的影响 7.3.5 表面与界面结构对器件性能的影响 7.4 有机电致发光材料 7.4.1 小分子有机电致发光材料 7.4.2 聚合物电致发光材料 7.4.3 三线态电致发光材料 7.5 有机发光二极管的制备工艺 7.5.1 基片清洗 7.5.2 预处理 7.5.3 有机薄膜的制备 7.5.4 金属电极的制备 7.5.5 0LED的稳定性和寿命 第8章 半导体照明应用 8.1 发光二极管驱动电路 8.1.l 发光二极管列 8.1.2 用电池工作的发光二极管 8.1.3 大功率脉冲驱动 8.2 强光信号灯 8.2.1 交通信号灯 8.2.2 汽车信号灯 8.2.3 其他信号灯 8.3 显示器 8.3.1 字符显示器 8.3.2 全色大屏幕电视 8.4 医学应用 8.4.1 新生儿黄疸的光疗 8.4.2 光动力理疗 8.4.3 牙科复合材料的光固化 8.4.4 季节性不适应症的光疗 8.5 光合作用 8.5.1 作物生长 8.5.2 光生物反应 8.6 光学测量 8.6.1 荧光传感器 8.6.2 时域和频域光谱 8.6.3 其他光学应用 8.7 照明 8.7.1 局部照明 8.7.2 普通照明 8.7.3 固体照明的未来 参考文献

编辑推荐

《半导体照明导论》主要阐述半导体照明器件的基础——半导体发光二极管的原理、结构和制备技术，发光二极管的光学设计——高效光抽取方法，以及白光发光二极管的实现方案。在主要涉及半导体发光二级管的材料、机理及其制造技术的同时，本书对器件的光电参数测试方法，器件的可靠性分析、驱动和控制方法，以及各种半导体照明的应用技术也进行了必要的介绍。本书内容力求系统、全面，通过理论联系实际，重点突出“半导体照明技术”的主题，力争反映外相关领域的*进展。书中有些内容也反映了作者及同事在这一领域的科研成果。

文摘

序言

探索光明的未来：现代照明技术的变革 在漫长的历史进程中，人类对光明的追求从未停止。从原始的火光，到油灯、蜡烛，再到白炽灯、荧光灯，每一次照明技术的革新都深刻地改变了我们的生活方式和世界面貌。而如今，我们正站在一场更为深刻的照明革命的潮头——以半导体技术为核心的固态照明，正以前所未有的速度和颠覆性力量，重新定义着“光”的含义。 一、 黎明前的曙光：传统照明的局限与新技术的孕育 回顾过去，传统照明技术虽然功不可没，但其固有的局限性日益凸显。白炽灯依靠加热金属丝发光，能量转换效率低下，绝大部分能量以热能而非可见光散失，寿命也相对较短。荧光灯虽然效率有所提升，但其发光原理涉及汞蒸气，存在一定的环保和健康隐患，同时启动需要高压，且光色表现受到限制。 正是在这样的背景下，科学家们开始探索更为高效、环保、长寿、灵活的光源。对半导体材料特性的深入研究，特别是其在电场作用下能够发光的“电致发光”现象，为人们指明了一条新的方向。早期的研究集中在发出单一颜色的光，随着材料科学和工艺技术的不断进步，科学家们逐渐掌握了控制发光颜色、提高发光效率的奥秘。 二、 核心的突破：半导体发光二极管（LED）的崛起 半导体照明的核心技术，无疑是发光二极管（Light Emitting Diode，简称LED）。LED是一种特殊的半导体器件，当电流通过其内部的半导体PN结时，电子和空穴会结合，释放出能量，这些能量就表现为光。其发光原理与传统光源截然不同，是一种“冷光源”，能量转化效率极高，绝大部分电能转化为可见光。 LED的出现，堪称照明领域的一场革命。它集成了众多传统光源无法比拟的优势： 极高的能效比： LED的光电转换效率远高于传统光源，能够显著降低能源消耗，为全球节能减排贡献力量。 超长使用寿命： LED器件的寿命可达数万小时，远超白炽灯和荧光灯，大大减少了更换频率和维护成本。 环保无污染： LED不含汞等有毒有害物质，属于绿色环保光源，符合可持续发展的要求。 响应速度快，可频繁开关： LED能够瞬间点亮和熄灭，且不受频繁开关次数的影响，非常适合需要快速响应的场景。 体积小巧，设计灵活： LED器件体积小，为灯具的设计提供了极大的自由度，可以实现各种创意造型和集成应用。 卓越的光质量： 通过精密的材料选择和结构设计，LED可以实现高显色指数（CRI），更真实地还原物体本来的色彩，提升视觉舒适度。同时，LED的光谱可调性也为实现特定照明需求提供了可能。 坚固耐用，抗震抗冲击： 作为固态器件，LED不易损坏，具有良好的抗震动和抗冲击能力。 三、 技术的演进与多元化：从点光源到面光源，从单一颜色到全光谱 LED技术的飞速发展，经历了从单一颜色到白光，再到如今高品质白光和可调色温、可调光谱的演进过程。 单色LED的出现： 最早的LED产品主要发出红、绿、黄等单一颜色的光，广泛应用于指示灯、显示屏等领域。 蓝光LED与白光LED的诞生： 蓝光LED的发明是LED技术发展史上的一个里程碑。基于InGaN（铟镓氮）材料的蓝光LED，其高效率和长波长特性，为实现高效白光LED奠定了基础。通过在蓝光LED芯片表面涂覆一层荧光粉（如钇铝石榴石YAG），当蓝光激发荧光粉时，荧光粉会发出黄光，蓝光与黄光混合后便形成了人眼感知到的白光。这一技术大大拓展了LED的应用范围，使其能够直接用于照明。 高品质白光LED的发展： 早期白光LED的显色指数（CRI）和色温表现参差不齐，难以满足高标准的照明需求。随着对LED芯片材料、荧光粉配方以及封装工艺的不断优化，如今的白光LED已经能够实现高达90以上的显色指数，并且可以提供从暖白光到冷白光的广泛色温选择，极大地提升了照明的视觉质量和舒适度。 RGBW（红绿蓝白）及全彩LED： 通过集成红、绿、蓝三种不同颜色的LED芯片，并辅以白光LED，可以实现对光线颜色和亮度的精确控制，创造出几乎无限的色彩组合。这使得LED照明在景观照明、舞台灯光、室内氛围营造等方面展现出巨大的潜力。 COB（Chip on Board）和MCOB（Multi Chip on Board）技术： 随着LED集成度的提高，COB技术将多颗LED芯片直接集成在一个基板上，形成一个紧凑的发光模组，有效提高了光效和光质量，减少了光斑效应。MCOB则是在此基础上进一步提升集成度和功率。 其他新型LED技术： 除了上述主流技术，还有量子点LED（QD-LED）、有机LED（OLED）等前沿技术在不断探索和发展，它们在色彩表现、柔性显示、超薄化等方面具有独特的优势，预示着未来照明的更多可能性。 四、 应用的无限延伸：点亮世界的每一个角落 半导体照明凭借其卓越的性能，已经渗透到我们生活的方方面面，并不断拓展新的应用领域： 通用照明： 从家庭、办公室、学校到医院、商场，LED照明已经成为主流，取代了传统的白炽灯和荧光灯，显著降低了能源消耗，并提升了室内照明的舒适度和视觉质量。 景观与装饰照明： LED丰富多样的色彩和灵活的控制能力，使其成为景观照明、建筑照明、舞台灯光、节日装饰的理想选择，为城市夜景增添魅力，为艺术表演增添绚烂色彩。 特种照明： 植物照明（Plant Lighting）： 特定光谱的LED能够满足植物生长所需的各类光质，在农业生产、室内种植、植物研究等领域发挥着关键作用。 医疗照明： 高显色指数、无频闪的LED照明能够为手术室、诊断室提供精准、舒适的光环境，减少医护人员的视觉疲劳，保障诊断的准确性。 工业照明： 针对不同工业场景的需求，如防爆、高亮度、耐高温等，LED照明提供了定制化的解决方案。 交通照明： LED在交通信号灯、汽车车灯（包括前大灯、尾灯、刹车灯等）、隧道照明等领域的应用，不仅提高了可见性，保障了交通安全，还显著降低了能源消耗。 显示技术： LED显示屏作为LED技术最成功的应用之一，从户外巨幕到室内小间距，再到如今的Micro LED，为我们带来了前所未有的视觉体验。 新兴应用： 随着技术的不断成熟，LED在通信（可见光通信）、健康（生物节律照明）、以及与物联网（IoT）的结合等方面，正不断涌现出新的应用场景，例如通过LED灯实现数据传输，调节室内光照以改善睡眠质量和情绪。 五、 挑战与展望：迈向更智能、更健康的未来照明 尽管半导体照明已经取得了辉煌的成就，但其发展道路上仍面临着一些挑战，同时也孕育着更为光明的未来： 成本与性价比： 尽管LED照明的初始成本一直在下降，但相较于一些传统光源，其整体成本仍有提升空间，尤其是在高端应用领域。 光品质的进一步提升： 尽管高显色指数LED已经普及，但如何实现更高CRI、更接近自然光光谱的LED，以满足更苛刻的视觉需求，仍然是研究的重点。 智能化与互联互通： 将LED照明与智能家居、物联网技术深度融合，实现远程控制、场景联动、智能调光调色，是未来照明的重要发展方向。 健康与舒适性： 研究LED照明对人体生理和心理的影响，开发更符合人体昼夜节律、能够提升健康水平和工作效率的“健康照明”，是未来的重要课题。 新材料与新工艺的探索： 持续的研发投入，将推动新一代LED材料（如更高效的荧光粉、更先进的半导体材料）、更先进的制造工艺的发展，进一步提升LED的性能和降低成本。 半导体照明，不仅仅是替代传统光源的工具，更是驱动人类社会向更节能、更环保、更智能、更健康方向发展的关键技术之一。从一盏小小的LED灯珠，到一座城市的璀璨灯火，再到一种全新的生活方式，它正以光的速度，照亮我们通往未来的道路。这场关于光明的革命，才刚刚开始，而它的每一个篇章，都值得我们深入探索与期待。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我最大的感受是它构建了一种非常宏大且清晰的“体系观”。作者并没有将半导体照明仅仅视为一个发光器件的研究，而是将其置于整个“光环境工程”的大背景下进行考察。书中有一章专门讨论了固态照明（SSL）在未来智慧城市和健康照明（HCL）中的应用潜力，这让我跳出了单纯的“光效”和“寿命”的窠臼。比如，书中深入探讨了LED光源的“蓝光危害”问题，并提供了不同配光方案如何通过光谱调控来优化人体节律，这一点在当前的健康生活倡导中非常重要。此外，书中对“光污染”和“能耗优化”的讨论也非常深刻，作者不仅给出了技术解决方案，更融入了社会责任的考量。阅读过程中，我经常会停下来思考，这本书不仅仅是在教我如何“做出一个好的LED灯”，更是在启发我思考“如何利用光技术更好地服务于社会和人类”。这种高屋建瓴的视角，使得这本书的受众不再局限于初级的工程技术人员，而是对所有关注未来能源效率和生活质量的人士都有极大的参考价值。

评分☆☆☆☆☆

我购买这本书的初衷，其实是想找一本能帮我快速对接工业应用的书籍。坦白说，很多理论书籍讲得头头是道，但真到了项目落地时，却发现和实际生产中的各种“疑难杂症”脱节。这本书在这方面表现出了极大的诚意。在讲到热管理和可靠性设计时，作者没有停留在理论公式推导上，而是详细分析了LED器件在不同工作电流和结温下的寿命衰减模型，并且非常直白地指出了当前驱动电路设计中常见的几个“坑”。我特别留意了其中关于“光衰”现象的章节，书中不仅分析了归因于材料缺陷和封装材料氧化的原因，还对比了不同散热方案（如热沉设计、均热板应用）在实际应用场景下的性价比和长期表现。这对我目前正在负责的一个户外照明项目至关重要，我们之前在做散热设计时，更多是基于经验值，现在对照书中的量化分析，发现我们在热阻的计算上存在系统性的低估。这本书更像是一本“踩坑指南”，它用一种非常务实的态度，把教科书上的知识点与实际工程中的挑战紧密地结合了起来，让人感觉这本书的作者绝对是“真刀真枪”干过很多年。

评分☆☆☆☆☆

从排版和装帧来看，这本书的印刷质量绝对是顶级的，这在学术专著中并不常见。纸张选择偏哑光，有效减少了阅读时光线反射带来的视觉疲劳，长时间阅读眼睛也不会感到干涩。更让我惊喜的是，随书附赠的那些辅助材料——虽然是电子版的，但其详尽程度令人印象深刻。我下载了附带的仿真软件使用手册和部分基础模型的代码示例，这简直是给自学者送来了一份大礼包。特别是关于光度学和色度学基础的部分，书中的插图精确地标注了CIE色度图上的关键区域和标准白点，并且配有相应的计算程序片段，使得抽象的色彩理论瞬间变得直观可操作。我尝试着跟着书上的步骤，用一个开源的仿真工具复现了书中的一个简化模型，结果非常吻合。这种理论与实践并重的编排方式，极大地提升了学习的趣味性和代入感。这本书的价值远超出了纸质内容的本身，它提供了一套完整的学习和实践工具包，这一点是很多同类书籍无法比拟的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常独特，它在保持高度专业性的同时，却又流露出一种近乎哲学的思辨色彩。例如，在讨论“光子产生”的量子效率极限时，作者用了一种非常诗意的笔触来描述半导体材料内部电子与空穴的“相遇”，这种描述在技术书籍中是极其罕见的。它不像某些翻译过来的教材那样，语言生硬、逻辑链条过于紧密以至于无法在脑中形成图像，而是像一位资深的教授在娓娓道来，语调沉稳而富有洞察力。当我读到关于新型钙钛矿LED的研究进展时，作者并没有过度渲染其“颠覆性”，而是保持了一种审慎乐观的态度，详细分析了其商业化道路上必须跨越的几个核心障碍，包括稳定性、大面积制备的均匀性等。这种克制和客观，反而让我对作者的专业水平更加信服。读完此书，我感觉自己不仅是掌握了一套技术知识，更是在心智上被引导去以一种更加成熟、更加辩证的角度去看待新兴技术的发展轨迹。这是一种非常宝贵的收获，远超出了我购买一本技术导论的初始预期。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计着实抓人眼球，那种深邃的蓝色调，配上简洁的白色字体，立刻就给人一种专业而又前沿的感觉。我是在一个技术交流论坛上偶然看到有人推荐的，当时主要被书名中“导论”二字吸引，因为我目前正处于对半导体照明领域进行系统性学习的初期阶段，需要一本能够建立完整知识框架的入门读物。翻开第一页，扑面而来的是那种严谨的学术气息，章节划分逻辑清晰，从最基础的材料学原理讲起，逐步深入到器件结构、光电转换效率的提升路径，以及目前主流的封装技术。尤其值得称赞的是，作者在讲解一些复杂的物理过程时，并没有一味地堆砌公式，而是穿插了大量的图示和类比说明，这对于我这种非科班出身的读者来说，极大地降低了理解门槛。比如，讲解InGaN异质结构中电子-空穴复合效率的讨论，作者用了一个非常形象的“能量漏斗”模型来描述载流子的捕获过程，让我一下子就明白了为什么需要特定的量子阱结构来提高发光效率。整本书的行文流畅自然，读起来丝毫没有传统教科书那种枯燥乏味的感觉，更像是一位经验丰富的导师在耐心地为你梳理知识脉络。我甚至发现，书中的一些案例分析引用了近几年的行业专利和研究热点，显示出作者对该领域前沿动态的紧密跟踪。