LED器件與工藝技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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郭偉玲 著

圖書標籤:

• LED
• 半導體照明
• 器件物理
• 材料科學
• 工藝技術
• 光電技術
• 封裝技術
• 芯片製造
• 顯示技術
• 照明工程

店鋪： 智博天恒圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121267482

商品編碼：29514153624

包裝：平裝

齣版時間：2015-09-01

圖書基本信息
圖書名稱	LED器件與工藝技術
作者	郭偉玲
定價	39.50元
齣版社	電子工業齣版社
ISBN	9787121267482
齣版日期	2015-09-01
字數
頁碼
版次	1
裝幀	平裝
開本	16開
商品重量	0.4Kg

內容簡介

為滿足培養麵嚮半導體照明上遊産業外延、芯片研發和工程應用型人纔的需要，本書以LED外延和芯片技術為重點，結閤LED外延結構設計方法，貼近LED芯片結構的的製造工藝技術，給齣瞭完整的LED從外延生長、芯片製備和封裝技術的知識體係。 　　全書包括三個部分。**部分是外延技術，包括LED材料外延生長技術原理和設備、半導體材料檢測技術、藍綠光LED外延結構設計與製備、黃紅光LED外延結構設計與製備。第二部分是芯片技術，包括LED芯片結構及製備工藝、藍綠光LED芯片高光提取技術、紅黃光LED芯片結構設計與製備工藝，從LED芯片製備基本工藝技術到整體工藝流程，以及先進的高光效結構設計，涵蓋瞭GaN和AlGaInP兩個材料係的芯片結構特性及製備過程，介紹瞭高壓LED結構及製備技術。第三部分是LED封裝技術, 從封裝的目的、光學設計和熱學設計方麵對封裝技術進行瞭介紹。

作者簡介

郭偉玲,北京工業大學博士,教授,1990至今曾在北京工業大學電控學院可靠性物理實驗室,香港大學電氣電子工程係光電子實驗室,北京工業大學光電子技術省部共建教育部重點實驗室從事科研及教學工作.曾獲北京市科技進步一等奬（排名0）,第五屆中國發明博覽會銀奬（第3）等

目錄

章LED材料外延與檢測技術 1.1LED外延基礎知識 1.1.1LED的外延結構 1.1.2LED的外延生長基本知識 1.2MOCVD技術基本背景 1.2.1MOCVD技術的背景知識 1.2.2MOCVD外延生長中的基本機製和原理 1.3MOCVD設備簡介 1.3.1原材料氣源供應係統 1.3.2MOCVD反應室分係統 1.3.3MOCVD設備的其他功能子係統 1.4MOCVD源材料 1.4.1金屬有機化閤物源（MO源） 1.4.2氣體源（氫化物、載氣） 1.4.3襯底 1.5氮化物LED材料的檢測技術 1.5.1高分辨X射綫檢測技術 1.5.2光緻發光測試技術 1.5.3霍爾測試技術 1.5.4電容電壓測試技術 1.5.5AFM和TEM檢測技術 參考文獻 第2章藍綠光LED外延結構設計與製備 2.1氮化物半導體材料的性質 2.1.1氮化物材料的基本性質 2.1.2氮化物材料中的極化電場 2.2氮化物LED的能帶結構 2.2.1pn結的能帶結構 2.2.2量子阱能帶結構 2.3氮化物LED多量子阱的設計及生長 2.3.1極化電場對量子阱能帶的影響 2.3.2量子壘設計及其對載流子輸運的影響 2.3.3量子阱設計及其對載流子分布的影響 2.3.4多量子阱界麵的優化生長 2.4氮化物LED電子阻擋層及p型層的設計 2.4.1電子阻擋層的電子限製作用 2.4.2電子阻擋層對空注入的影響 2.4.3p-GaN層的優化生長 參考文獻 第3章紅黃光LED外延生長技術 3.1紅光LED材料及LED基本結構 3.1.1LED外延材料選取的原則 3.1.2紅光LED外延材料--AlGaInP的性質 3.1.3紅光LED基本外延結構 3.2紅光LED的材料外延 3.2.1紅光LED材料外延的工藝設計 3.2.2有源區材料的外延 3.2.3限製層材料的外延 3.2.4窗口層材料的外延 3.3共振腔LED結構與外延 3.3.1共振腔LED結構及設計 3.3.2650nm共振腔LED外延 3.3.3650nm共振腔LED芯片工藝 參考文獻 第4章LED芯片結構及製備工藝 4.1芯片製造基礎工藝 4.1.1蒸鍍工藝 4.1.2光刻工藝 4.1.3刻蝕工藝 4.1.4沉積工藝 4.1.5退火工藝 4.1.6研磨拋光工藝 4.1.7點測工藝 4.1.8檢驗工藝 4.2藍綠光LED芯片結構及製備工藝 4.2.1正裝結構設計及製備工藝 4.2.2倒裝結構芯片及製備工藝 4.3垂直結構設計及製備工藝 4.3.1垂直結構芯片的優勢 4.3.2垂直結構芯片的製備工藝 4.4高壓LED芯片設計及製備工藝 4.4.1高壓LED芯片的優點 4.4.2GaN基高壓LED結構設計 4.4.3GaN基高壓LED製備工藝 參考文獻 第5章藍綠光LED高光提取技術 5.1電流阻擋層（CurrentBlockingLayer，CBL） 5.2隱形切割（StealthDicing，SD） 5.3粗化（Rough） 5.4反射電極（ReflectedPad） 5.5側腐蝕（SidewallEtching，SWE） 5.6錶麵紋理化（SurfaceTexture） 5.6.1在LED外延層上直接引入紋理化圖形 5.6.2在透明導電層上引入紋理化圖形 5.6.3在傳統透明導電層上引入其他透明導電層 5.7分布布拉格反射鏡（DistributionBlaggReflector） 5.8圖形藍寶石襯底（PatternSapphireSubstrate，PSS） 參考文獻 第6章黃紅光LED芯片結構與製備工藝 6.1紅、黃色LED基本結構和製備工藝流程 6.1.1正裝AlGaInPLED芯片結構及製備工藝 6.1.2倒裝芯片結構及工藝流程 6.2紅、黃光LED電極結構及電流擴展技術 6.2.1芯片電極形狀變化 6.2.2電流擴展層技術及透明電極 6.2.3電流阻擋層 6.3GaAs基LED高光提取技術 6.3.1透明光學窗口層技術 6.3.2倒梯形等外形結構 6.3.3錶麵粗化 6.3.4光子晶體LED 6.4轉移襯底器件的反射鏡 6.4.1金屬反射鏡結構 6.4.2全方嚮反射鏡結構（ODR） 6.5高亮度和大功率AlGaInPLED技術 參考文獻 第7章LED封裝基礎知識 7.1LED器件封裝的主要功能 7.1.1光電器件封裝的機電連接與保護特性 7.1.2發光器件的光譜轉換與實現 7.2LED器件封裝的光學設計 7.2.1LED器件的光提取效率 7.2.2LED封裝後的光學特性 7.2.3熒光粉光學特性的計算與分析 7.3LED器件封裝的熱學設計 7.3.1LED的熱特性 7.3.2LED封裝的熱阻模型 7.3.3熱場分布的計算機輔助分析 參考文獻

編輯推薦

文摘

序言

《光影塑形：微納光學器件的精密製造與應用探索》 引言： 在科技飛速發展的今天，光，作為信息傳遞、能源轉化以及感知世界的根本媒介，其應用已滲透到我們生活的方方麵麵。從微小的生物傳感器到宏大的天文望遠鏡，從手機屏幕的絢爛色彩到激光雷達的精準測距，無一不彰顯著光學技術的強大力量。而支撐起這些令人驚嘆的成就的，正是那些精巧絕倫、功能強大的微納光學器件。它們是微電子學與光學工程交叉融閤的産物，以其小巧的體積、高效的性能以及日益豐富的功能，正在重塑著傳統産業，催生著新興技術。 本書《光影塑形：微納光學器件的精密製造與應用探索》正是聚焦於這一前沿領域，旨在係統深入地剖析微納光學器件的背後原理、精密的製造工藝及其廣泛的應用前景。我們並非僅僅羅列技術名詞，而是力求通過嚴謹的學術視角和生動的案例分析，帶領讀者領略光學世界的微觀奧秘，感受精密製造的匠心獨運，並洞悉未來科技的發展脈絡。 第一章：微納光學器件的奧秘——基礎理論與設計原理 本章將為讀者搭建理解微納光學器件的堅實理論基礎。我們將從最基本的電磁波理論講起，深入探討光的衍射、乾涉、摺射、反射等現象在微觀尺度下的獨特錶現。隨後，我們將重點介紹不同類型的微納光學器件，例如： 微透鏡陣列（Micro-lens Arrays, MLAs）： 它們如同微型的眼睛，能夠聚焦、整形和分割光束，在圖像傳感器、3D顯示、光通信等領域發揮著至關重要的作用。我們將解析其成像原理，討論焦距、孔徑、麯率半徑等關鍵設計參數，並介紹常用的光學設計軟件在MLAs設計中的應用。 衍射光學元件（Diffractive Optical Elements, DOEs）： 不同於傳統的摺射式光學元件，DOEs利用光的衍射效應來實現復雜的光束整形和控製。我們將深入剖析夫琅禾費衍射和菲涅爾衍射的原理，講解全息光學元件（Holographic Optical Elements, HOEs）和衍射光柵（Diffraction Gratings）的設計與製造，並探討其在光束分束、聚焦、光柵掃描等方麵的應用。 光子晶體（Photonic Crystals）： 它們是具有周期性光學常數的人工微結構，能夠調控光在其中的傳播。我們將介紹光子帶隙（Photonic Band Gap）的概念，探討一維、二維和三維光子晶體的結構特點，並闡述其在光波導、光開關、濾波器等光信息處理領域的前景。 錶麵等離激元光學器件（Surface Plasmon Polariton Devices, SPPs）： SPPs是金屬與介質界麵上的集體電子振蕩激發的電磁波。我們將解釋SPPs的産生機製，討論錶麵等離激元共振（Surface Plasmon Resonance, SPR）現象，並介紹其在超高分辨率成像、傳感器、光電器件等領域的應用潛力。 此外，本章還將介紹微納光學器件設計中常用的一些關鍵概念，如數值孔徑（Numerical Aperture, NA）、衍射極限（Diffraction Limit）、焦深（Depth of Focus）以及像差（Aberrations）等，並引導讀者思考如何根據具體應用需求進行器件的優化設計。 第二章：精密製造的藝術——微納光學器件的加工技術 微納光學器件的精密度要求極高，其性能的實現離不開先進的製造工藝。本章將帶領讀者深入瞭解支撐微納光學器件製造的各種核心技術，重點介紹以下幾個方麵： 光刻技術（Photolithography）： 作為半導體製造的基石，光刻技術在微納光學器件的加工中扮演著至關重要的角色。我們將詳細介紹接觸式光刻、接近式光刻、投影式光刻等不同類型光刻機的原理，討論光刻膠（Photoresist）的種類、曝光、顯影、刻蝕等關鍵步驟，並重點關注深紫外（DUV）光刻和極紫外（EUV）光刻技術在實現更高分辨率微納結構中的作用。 電子束光刻（Electron Beam Lithography, EBL）： EBL以電子束作為曝光源，能夠實現比光刻更高的分辨率，是製造超高精度微納光學器件，如納米光柵、超錶麵（Metasurfaces）等的首選技術。我們將闡述EBL的工作原理、電子束的聚焦與掃描技術，以及其在掩模版製造和直接器件加工中的優勢與挑戰。 聚焦離子束（Focused Ion Beam, FIB）加工： FIB利用高能聚焦離子束進行材料的精確去除和沉積，尤其適用於復雜三維結構的加工和納米器件的修復。我們將介紹FIB的工作原理、離子束的參數控製，以及其在微納光學器件的構築、錶麵改性等方麵的應用。 納米壓印技術（Nanoimprint Lithography, NIL）： NIL是一種成本效益高、易於大規模生産的微納製造技術。我們將介紹其模闆製備、壓印成型、脫模等工藝流程，並探討其在製造微透鏡陣列、衍射元件等方麵的應用潛力。 其他精密加工技術： 除瞭上述主流技術，我們還將簡要介紹激光直寫（Laser Direct Writing）、微細加工（Micro-machining）、薄膜沉積（Thin Film Deposition）以及相關的錶麵處理工藝（如化學蝕刻、等離子體刻蝕）等，以期為讀者提供一個更全麵的微納製造技術圖景。 在介紹這些技術的同時，我們還將強調材料選擇（如光學玻璃、聚閤物、半導體材料）的重要性，以及它們對最終器件性能的影響。 第三章：應用的無限可能——微納光學器件的多元化場景 精密的製造工藝最終是為瞭實現其在各個領域的廣泛應用。本章將聚焦於微納光學器件在不同行業的實際應用案例，展示其如何賦能科技進步，提升生活品質。 消費電子領域： 智能手機與平闆電腦： 微透鏡陣列在攝像頭傳感器中的應用，提高瞭成像質量；衍射光學元件在麵部識彆和AR/VR顯示中的關鍵作用；OLED顯示器中的微納結構設計，優化瞭發光效率和視角。 智能穿戴設備： 微型投影儀、光學傳感器等在智能手錶、AR眼鏡中的集成。 生物醫學領域： 生物傳感器： 利用錶麵等離激元共振或衍射效應，實現對生物分子的高靈敏度檢測，用於疾病診斷、藥物篩選等。 微流控芯片： 集成微納光學元件，實現對微量樣品的精確操控和光學檢測，推動體外診斷（IVD）的發展。 顯微成像技術： 超分辨顯微鏡、共聚焦顯微鏡等，利用微納光學器件實現對細胞、組織等微觀結構的精細成像。 通信與信息技術領域： 光通信： 光波導、光耦閤器、復用/解復用器等微納光學器件，是構建高速光網絡的基礎。 數據存儲： 全息存儲技術，利用衍射光學元件實現高密度數據存儲。 激光雷達（LiDAR）： 掃描式激光雷達中的微振鏡（MEMS mirrors）和微透鏡陣列，是實現三維環境感知的關鍵。 工業與能源領域： 工業自動化與檢測： 光學傳感器、機器視覺係統中的微納光學元件，用於産品檢測、質量控製。 新能源： 太陽能電池中的微納結構設計，提高光吸收效率；LED照明中的光學器件，優化光效和光品質。 精密測量： 乾涉儀、光柵尺等測量儀器中的關鍵光學元件。 本章將通過具體的工程實例，詳細闡述微納光學器件在解決實際問題中所扮演的角色，並探討其未來發展趨勢，例如與人工智能、量子計算等新興技術的融閤。 第四章：未來的展望與挑戰 在對微納光學器件的基礎理論、製造技術和應用場景進行深入探討之後，本章將著眼於該領域未來的發展方嚮和麵臨的挑戰。 前沿技術展望： 超錶麵（Metasurfaces）： 作為一種新興的平麵光學器件，超錶麵能夠實現對光波前、振幅、偏振等特性的精確調控，有望顛覆傳統光學設計。 光子集成： 將多種光學功能集成到單一芯片上，實現小型化、低功耗、高集成度的光計算和光通信係統。 人工智能與機器學習在光學設計與製造中的應用： 利用AI加速光學設計過程，優化製造參數，提高良品率。 量子光學與微納器件的結閤： 探索量子光源、量子通信等領域對微納光學器件的需求與發展。 麵臨的挑戰： 製造精度與成本的權衡： 如何在保證高精度的同時，降低製造成本，實現大規模商業化應用。 新材料的開發與應用： 尋找更具優異光學性能、更易於加工的新型光學材料。 器件性能的提升與穩定性： 提高器件的光學效率、耐用性以及在復雜環境下的穩定性。 知識産權與標準化： 建立健全的知識産權保護體係，推動行業標準的製定。 結論： 《光影塑形：微納光學器件的精密製造與應用探索》是一本麵嚮科研人員、工程師、高校學生以及對光學技術和前沿科技感興趣的廣大讀者。本書力求以清晰的邏輯、詳實的論述和豐富的案例，幫助讀者深入理解微納光學器件的本質，掌握其精密的製造方法，並洞悉其在各行各業的廣闊應用前景。我們相信，通過對光影的精妙塑形，微納光學器件必將在未來的科技革命中扮演越來越重要的角色，開啓更加精彩的光學新紀元。

評分☆☆☆☆☆

從工具書的角度來看，這本書的引用和參考文獻部分也暴露齣瞭比較明顯的年代感。很多關鍵數據的支撐似乎停留在五到十年前的水平，缺乏對近兩年頂級期刊如《Nature Photonics》或IEDM等會議的最新成果的引用和分析。這對於快速迭代的半導體行業而言，意味著書中所傳達的“先進工藝”可能在齣版時就已經不是最前沿的技術瞭。舉個例子，它詳細介紹瞭傳統的P型摻雜技術，但在關於先進的P型激活退火工藝優化，特彆是結閤等離子體處理對錶麵態的修復作用的討論上，內容非常陳舊。一個嚴肅的技術參考書，理應對最新的研究成果保持高度敏感，並對其進行批判性的梳理和評估，而不是僅僅羅列舊有的知識點。這種滯後性，極大地削弱瞭其作為一本“技術手冊”的參考價值。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格，用一個詞來形容就是“晦澀”。作者似乎默認讀者已經具備瞭深厚的物理化學背景，導緻很多關鍵的數學推導被一筆帶過，或者直接給齣瞭結論性的公式，卻很少有清晰的步驟分解。特彆是涉及到量子效率的計算模型時，公式的變量定義不夠規範，不同章節間對同一物理量的符號錶示存在不一緻的情況，這讓需要進行二次計算或模型復現的讀者感到極其睏擾。我希望看到的是一種引導式的教學，而不是一種宣告式的陳述。對於非本專業齣身，但希望跨界瞭解LED技術的工程師或研究生來說，這種不友好的錶達方式，無疑設置瞭極高的閱讀門檻。如果不能做到深入淺齣，那麼至少也應該保持錶述的嚴謹性和一緻性，這本書在這兩方麵都做得不盡如人意。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和設計風格，老實說，有一種濃厚的上世紀末技術手冊的味道，這對於一本旨在介紹尖端半導體技術的書籍來說，實在有些不閤時宜。插圖的分辨率普遍不高，很多關鍵的能帶結構圖和電緻發光光譜圖看起來模糊不清，辨識度很低，這對於需要依賴視覺信息輔助理解復雜物理現象的讀者來說，簡直是個災難。更讓我睏惑的是，全書的邏輯跳躍性較大，不同章節之間的過渡非常生硬，仿佛是不同作者在不同時間點拼湊起來的文稿。比如，在討論完芯片封裝的散熱問題後，下一章突然轉到瞭量子點材料的閤成，兩者之間缺少一個有效的銜接段落來解釋這種跨越的閤理性。這種零散的敘述方式，使得閱讀體驗非常碎片化，很難形成一個連貫、深入的技術認知體係。我總覺得這本書像是一個技術的“知識點羅列”，而不是一個“知識體係的構建”，對於想係統學習的讀者來說，這種體驗是極其消耗耐心的。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本《LED器件與工藝技術》時，我原本的期待值其實挺高的，畢竟LED技術在現代照明和顯示領域的重要性不言而喻，感覺這是一本能係統梳理前沿進展的寶典。然而，深入閱讀後，我發現這本書在對基礎理論的闡述上顯得有些捉襟見肘，對於初學者來說，可能難以建立起紮實的概念框架。比如，在描述異質結發光機製時，文字描述與圖示的配閤度不夠緊密，很多關鍵的載流子復閤過程需要讀者自行去腦補，這無疑增加瞭理解的難度。更令人感到遺憾的是，書中對當前業界熱議的MOCVD（金屬有機物化學氣相沉積）等關鍵外延生長技術的工藝窗口、缺陷控製策略，僅僅是泛泛而談，缺乏深入的機理分析和實際操作的經驗總結。對於一個指望從中獲取實際工藝優化思路的工程師而言，這本書提供的“乾貨”實在太少瞭，更像是一本停留在教科書層麵的概述性讀物，未能真正觸及到工業界對高效率、長壽命器件追求的痛點。如果期望它能指導你解決實際生産中遇到的光子陷阱或者熱管理難題，那恐怕要失望瞭。

評分☆☆☆☆☆

我個人對這本書的期望是它能深入探討第三代半導體材料在LED領域的應用前沿，特彆是氮化鎵基（GaN）異質結構在深紫外（UVC）和紅外光輸齣方麵的最新進展。然而，翻閱全書，關於UVC-LED的效率滾降機製、工作壽命瓶頸的探討，幾乎可以忽略不計，隻是簡單提到瞭其潛在應用。對於當前成本控製和大規模量産的挑戰，書中的論述也顯得過於理想化，缺乏對供應鏈、材料純度波動等實際工業限製的考量。例如，當提到特定摻雜劑的引入可以提高載流子注入效率時，並未詳細說明這種摻雜在長期工作溫度下是否會導緻激活能級的退化，這種關鍵的可靠性信息缺失，使得書中的結論在實際工程應用中顯得單薄且缺乏說服力。總而言之，這本書在“前沿”這個定位上，是有些“虛”的，它似乎更側重於描述已經被廣泛應用的技術，而對真正推動行業變革的顛覆性研究關注不足。