半导体照明技术(第二版) 方志烈 电子工业出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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方志烈 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121340369

商品编码：29735843021

包装：平装-胶订

出版时间：2018-04-01

基本信息

书名：半导体照明技术(第二版)

定价：79.00元

作者：方志烈

出版社：电子工业出版社

出版日期：2018-04-01

ISBN：9787121340369

字数：

页码：

版次：2

装帧：平装-胶订

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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本书在介绍半导体照明器件———发光二极管的材料、机理及其制造技术的同时，详细讲解了器件的光 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。本书内容系统、 全面，通过理论联系实际，重点突出了 “半导体照明”主题，反映了外*的应用技术。

目录

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章光视觉颜色
1��1光
1��1��1光的本质
1��1��2光的产生和传播
1��1��3人眼的光谱灵敏度
1��1��4光度学及其测量
1��2视觉
1��2��1作为光学系统的人眼
1��2��2视觉的特征与功能
1��3颜色
1��3��1颜色的性质
1��3��2国际照明委员会色度学系统
1��3��3色度学及其测量
第2章光源
2��1自然光源
2��1��1太阳
2��1��2月亮和行星
2��2人工光源
2��2��1人工光源的发明与发展
2��2��2白炽灯
2��2��3卤钨灯
2��2��4荧光灯
2��2��5低压钠灯
2��2��6高压放电灯
2��2��7无电极放电灯
2��2��8发光二极管
2��2��9照明的经济核算
第3章半导体发光材料晶体导论
3��1晶体结构
3��1��1空间点阵
3��1��2晶面与晶向
3��1��3闪锌矿结构、金刚石结构和纤锌矿结构
3��1��4缺陷及其对发光的影响
3��2能带结构
3��3半导体晶体材料的电学性质
3��3��1费米能级和载流子
3��3��2载流子的漂移和迁移率
3��3��3电阻率和载流子浓度
3��3��4寿命
3��4半导体发光材料的条件
3��4��1带隙宽度合适
3��4��2可获得电导率高的p型和n型晶体
3��4��3可获得完整性好的优质晶体
3��4��4发光复合概率大
第4章半导体的激发与发光
4��1pn结及其特性
4��1��1理想的pn结
4��1��2实际的pn结
4��2注入载流子的复合
4��2��1复合的种类
4��2��2辐射型复合
4��2��3非辐射型复合
4��3辐射与非辐射复合之间的竞争
4��4异质结构和量子阱
4��4��1异质结构
4��4��2量子阱
第5章半导体发光材料体系
5��1砷化镓
5��2磷化镓
5��3磷砷化镓
5��3��1GaAs0��60P0��40/GaAs
5��3��2晶体中的杂质和缺陷对发光效率的影响
5��4镓铝砷
5��5铝镓铟磷
5��6铟镓氮
第6章半导体照明光源的发展和特征参量
6��1发光二极管的发展
6��2发光二极管材料生长方法
6��3高亮度发光二极管芯片结构
6��3��1单量子阱（SQW）结构
6��3��2多量子阱（MQW）结构
6��3��3分布布拉格反射（DBR）结构
6��3��4透明衬底技术（Transparent Substrate，TS）
6��3��5镜面衬底（Mirror Substrate，MS）
6��3��6透明胶质黏结型
6��3��7表面纹理结构
6��4照明用LED的特征参数和要求
6��4��1光通量
6��4��2发光效率
6��4��3显色指数
6��4��4色温
6��4��5寿命
6��4��6稳定性
6��4��7热阻
6��4��8抗静电性能
第7章磷砷化镓、磷化镓、镓铝砷材料生长
7��1磷砷化镓氢化物气相外延生长（HVPE）
7��2氢化物外延体系的热力学分析
7��3液相外延原理
7��4磷化镓的液相外延
7��4��1磷化镓绿色发光材料外延生长
7��4��2磷化镓红色发光材料外延生长
7��5镓铝砷的液相外延
第8章铝镓铟磷发光二极管
8��1AlGaInP金属有机物化学气相沉积通论
8��1��1源材料
8��1��2生长条件
8��1��3器件生长
8��2外延材料的规模生产问题
8��2��1反应器问题:输送和排空处理
8��2��2均匀性的重要性
8��2��3源的质量问题
8��2��4颜色控制问题
8��2��5生产损耗问题
8��3电流扩展
8��3��1欧姆接触的改进
8��3��2p型衬底上生长
8��3��3电流扩展窗层
8��3��4氧化铟锡（ITO）
8��4电流阻挡结构
8��5光的取出
8��5��1上窗设计
8��5��2衬底吸收
8��5��3分布布拉格反射LED
8��5��4GaP晶片黏结透明衬底LED
8��5��5胶质黏着（蓝宝石晶片黏结）
8��5��6纹理表面结构
8��6芯片制造技术
8��7器件特性
第9章铟镓氮发光二极管
9��1GaN生长
9��1��1未掺杂GaN
9��1��2n型GaN
9��1��3p型GaN
9��1��4GaN pn结LED
9��2InGaN生长
9��2��1未掺InGaN
9��2��2掺杂InGaN
9��3InGaN LED
9��3��1InGaN/GaN双异质结LED
9��3��2InGaN/AlGaN双异质结LED
9��3��3InGaN单量子阱（SQW）结构LED
9��3��4高亮度绿色和蓝色LED
9��3��5InGaN多量子阱（MQW）结构LED
9��3��6紫外LED
9��3��7AlGaN深紫外LED
9��3��8硅衬底GaN蓝光LED
9��4提高质量和降低成本的几个重要技术问题
9��4��1衬底
9��4��2缓冲层
9��4��3激光剥离（LLO）
9��4��4氧化铟锡（ITO）
9��4��5表面纹理结构
9��4��6图形衬底技术（PSS）
9��4��7微矩阵发光二极管（MALED）
9��4��8光子晶体（Photonic Crystal，PC）LED
9��4��9金属垂直光子LED（MVP LED）
0章LED芯片制造技术
10��1光刻技术
10��2氮化硅生长
10��3扩散
10��4欧姆接触电极
10��5ITO透明电极
10��6表面粗化
10��7光子晶体
10��8激光剥离（Laser Lift�瞣ff，LLO）
10��9倒装芯片技术
10��10垂直结构芯片技术
10��11芯片的切割
10��12LED芯片结构的发展
1章白光发光二极管
11��1新世纪光源的研制目标
11��2人造白光的佳化
11��2��1发光效率和显色性的折中
11��2��2二基色体系
11��2��3多基色体系
11��3荧光粉转换白光LED
11��3��1二基色荧光粉转换白光LED
11��3��2多基色荧光粉转换白光LED
11��3��3紫外LED激发多基色荧光粉
11��4多芯片白光LED
11��4��1二基色多芯片白光LED
11��4��2多基色多芯片白光LED
2章LED封装技术
12��1LED器件的设计
12��1��1设计原则
12��1��2电学设计
12��1��3热学设计
12��1��4光学设计
12��1��5视觉因素
12��2LED封装技术
12��2��1小功率LED封装
12��2��2SMD LED的封装
12��2��3芯片级封装（CSP）
12��2��4大电流LED的封装
12��2��5功率LED的封装
12��2��6功率LED组件
12��2��7铟镓氮类LED的防静电措施
3章发光二极管的测试
13��1发光器件的效率
13��1��1发光效率
13��1��2功率效率
13��1��3量子效率
13��2电学参数
13��2��1伏安特性
13��2��2总电容
13��3光电特性参数——光电响应特性
13��4光度学参数
13��4��1法向光强I0的测定
13��4��2发光强度角分布（半强度角和偏差角）
13��4��3总光通量的测量
13��4��4量值传递
13��5色度学参数
13��5��1光谱分布曲线
13��5��2光电积分法测量色度坐标
13��6热学参数（结温、热阻）
13��7静电耐受性
4章发光二极管的可靠性
14��1LED可靠性概念
14��1��1可靠性的含义
14��1��2可靠度的定义
14��1��3LED可靠性的相关概念
14��2LED的失效分析
14��2��1芯片的退化
14��2��2环氧系塑料的寿命分析
14��2��3管芯的寿命分析
14��2��4荧光粉的退化
14��3可靠性试验
14��3��1小功率LED环境试验
14��3��2功率LED环境试验
14��4寿命试验
14��4��1磷化镓发光器件的寿命试验
14��4��2功率LED（白光）长期工作寿命试验
14��4��3加速寿命试验
14��5可靠性筛选
14��5��1功率老化
14��5��2高温老化
14��5��3湿度试验
14��5��4高低温循环
14��5��5其他项目的选用
14��6例行试验和鉴定验收试验
14��6��1例行试验
14��6��2鉴定验收试验
5章有机发光二极管
15��1有机发光二极管材料
15��1��1小分子有机物
15��1��2高分子聚合物
15��1��3镧系金属有机化合物
15��2有机发光二极管的结构和原理
15��3OLED实现白光的途径
15��3��1波长转换
15��3��2颜色混合
15��4有机发光二极管的驱动
15��5有机发光二极管研发现状
6章半导体照明驱动和控制
16��1LED驱动技术
16��1��1LED的电学性能特点
16��1��2电源驱动方案
16��1��3驱动电路基本方案
16��1��4LED驱动器的特性
16��1��5LED与驱动器的匹配
16��2LED驱动器
16��2��1电容降压式LED驱动器
16��2��2电感式LED驱动器
16��2��3电荷泵式LED驱动器
16��2��4LED恒流驱动器
16��3LED集成驱动电路
16��3��1电荷泵驱动LED的典型电路
16��3��2开关式DC/DC变换器驱动LED的典型电路
16��3��3限流开关TPS2014/TPS2015
16��3��4六路串联白光LED驱动电路MAX8790
16��3��5集成肖特基二极管的恒流白光LED驱动器LT3591
16��3��6低功耗高亮度LED驱动器LM3404
16��3��7具有诊断功能的16通道LED驱动器AS1110
16��3��8高压线性恒流LED驱动电路
16��4控制技术
16��4��1调光
16��4��2调色
16��4��3调色温
16��4��4智能照明
7章半导体照明应用
17��1半导体照明应用产品开发原则
17��1��1要从LED的优点出发开发应用产品
17��1��2应用产品市场启动的判据——照明成本
17��1��3应用产品的技术关键是散热
17��1��4遵循功率由低到高、技术由易到难的原则
17��1��5造型设计要创新
17��1��6照明灯具通则
17��2LED显示屏
17��2��1总体发展规模
17��2��2产品技术完善
17��2��3新品继续拓展
17��3交通信号灯
17��3��1道路交通信号灯
17��3��2铁路信号灯
17��3��3机场信号灯
17��3��4航标灯
17��3��5路障灯
17��3��6航空障碍灯
17��4景观照明
17��4��1城市景观照明的功能作用
17��4��2光源选择以LED为佳
17��4��3LED景观灯具
17��4��4LED景观照明典型工程
17��4��5景观照明走向规范化
17��5手机应用
17��6汽车用灯
17��7LCD显示背光源
17��7��1小尺寸面板背光源的技术和市场状况
17��7��2中小尺寸面板背光源的技术和市场状况
17��7��3中大尺寸面板背光源的技术和市场状况
17��7��4大尺寸面板背光源的技术和市场状况
17��8通用照明
17��8��1便携式照明
17��8��2室内照明
17��8��3室外照明
17��9光源效率和照明系统整体效率
8章半导体照明的光品质
18��1色纯度
18��2显色性
18��2��1显色指数
18��2��2光色品质量值系统
18��2��3IES TM30-15光源显色性评价方法
18��2��41

作者介绍

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方志烈，1938年2月出生于江苏江阴。1961年毕业于复旦大学并留校任教，现任该校教授。中国发光学会理事。上海市通信学会光通信专业委员会委员。

文摘

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序言

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半导体照明技术（第二版）—— 照亮未来，赋能创新 作者：方志烈 出版社：电子工业出版社 《半导体照明技术（第二版）》并非一本孤立的学术著作，它根植于蓬勃发展的半导体照明（LED）产业，是理解这一颠覆性技术发展的关键指南。本书深入剖析了半导体照明从基础理论到前沿应用的方方面面，为读者构建起一个全面而系统的知识体系。它不仅是一本技术手册，更是一份行业洞察，引领我们窥探LED技术如何重塑照明领域，并驱动更广泛的科技进步。 一、 LED 的核心驱动力：材料与器件的精进 本书的基石在于对LED核心材料——半导体化合物的深入阐释。从早期常用的磷化镓（GaP）、砷化镓（GaAs）到如今的主流氮化镓（GaInN）基材料，作者详细追溯了不同材料体系的演进历程。这里，对材料的晶体结构、能带理论、载流子传输特性以及光学性质的讲解，并非停留在抽象的物理概念，而是紧密联系其在LED发光效率、色温、显色指数等关键性能上的体现。例如，氮化物半导体材料为何能实现高亮度蓝光和绿光的发射，从而为白光LED的诞生奠定基础；量子尺寸效应、量子限制斯塔克效应（QCSE）等概念如何影响LED的效率和器件特性，都在书中得到细致入微的探讨。 在器件层面，本书聚焦于LED芯片的制备工艺与结构设计。从外延生长技术（如MOCVD）的原理与控制，到p-n结的形成，再到光取出效率的提升策略，如使用形貌控制、光刻图形化衬底（PSS）等技术。读者将了解到，每一束流过LED芯片的光，都凝聚了无数精密的材料工程和器件物理学原理。特别是对于白光LED，书本详细讲解了如何通过荧光粉转换和混色实现宽泛的色域和高显色指数，以及不同荧光粉材料（如YAG:Ce，硅酸盐，氮化物等）的特性与选择依据。功率型LED的设计考量，例如热管理、电流注入均匀性、以及如何在大功率下维持高效率，也是本书浓墨重彩的篇章。 二、 驱动与控制：赋予LED生命力的智慧 单纯的LED芯片本身无法发光，高效、稳定的驱动与控制系统至关重要。本书系统地介绍了LED驱动电路的设计理念与实现方式。从最基础的恒流源设计，到复杂的AC-DC、DC-DC转换器，以及针对不同应用场景（如家用照明、汽车照明、显示屏等）的优化方案，都进行了详尽的分析。 书中不仅关注驱动电路的效率和功率因数，更深入探讨了LED调光技术。从简单的PWM（脉冲宽度调制）调光，到模拟调光，再到智能调光技术的引入，如光敏电阻、红外感应、以及与物联网（IoT）结合的智能照明控制系统。这些章节对于理解LED如何实现精准的光线控制，满足个性化照明需求，以及在节能减排方面发挥更大作用至关重要。例如，如何通过精确的PWM信号实现高频无闪烁调光，以保护人眼健康；如何设计高效的LED驱动器，以最大限度地减少能量损耗，提升整体能效。 三、 应用的广度与深度：LED的无限可能 《半导体照明技术（第二版）》在理论讲解之后，将视角转向LED技术在各个领域的实际应用。从最普遍的通用照明，如家居、办公室、商业照明，到更专业的领域，如植物照明、医疗照明、以及工业照明。 通用照明部分，本书探讨了LED在提升照明品质、节能和智能化方面的优势。例如，如何根据不同空间的功能需求（如阅读、休息、工作）选择合适的LED光源，如何通过色温和显色指数的调节营造舒适的视觉环境。 植物照明是一个新兴且快速发展的领域，本书对此进行了深入的介绍。分析了不同波长光对植物生长周期的影响，如红光和蓝光在光合作用中的关键作用，以及绿光等辅助波长的必要性。读者将了解到如何根据植物的种类和生长阶段，设计出最优的LED光谱组合，以实现高效的植物生长。 医疗照明是另一项对技术要求极高的应用。书中详细介绍了手术室照明、诊断照明、以及用于皮肤病治疗等的光疗领域。对LED在无影照明、显色性、以及对热辐射的控制等方面进行了详细阐述，确保在满足高标准的同时，最大限度地保障患者和医护人员的舒适度与安全性。 工业照明领域，LED的耐用性、高亮度以及良好的抗震性，使其在工厂、仓库、以及特殊作业环境（如防爆区域）中具有独特的优势。本书会分析如何根据不同工业场景的需求，选择适合的LED照明解决方案，例如在高温、潮湿、或有腐蚀性气体的环境中，如何保证LED灯具的可靠性和使用寿命。 此外，本书还涉及LED在显示技术中的应用，如LED背光显示屏、以及日益普及的Micro-LED和Mini-LED技术，这些前沿的显示技术为下一代高清、高对比度的显示设备提供了可能。 四、 挑战与未来：迈向更智能、更绿色的世界 尽管LED技术已经取得了巨大的成就，但本书也诚实地指出了当前和未来面临的挑战。例如，如何进一步提升LED的发光效率，降低成本，以及解决散热问题，确保LED在长期使用中的稳定性。 更重要的是，本书着眼于LED技术与未来科技发展的融合。智能照明系统的进一步发展，例如与人工智能、大数据、以及5G通信技术的结合，将使照明系统更加智能化、个性化、并具备强大的数据采集和分析能力。此外，LED作为一种绿色环保的光源，在推动全球能源转型、减少碳排放方面将继续发挥不可替代的作用。从智慧城市建设到可持续发展目标，LED照明技术都将是重要的赋能者。 《半导体照明技术（第二版）》是一部集理论深度、技术广度与前沿视野于一体的著作。它不仅为从事LED研发、设计、生产的工程师和科研人员提供了宝贵的知识财富，也为对这项变革性技术感兴趣的读者提供了一个深入了解的绝佳窗口。通过阅读本书，读者将能更深刻地理解半导体照明技术如何从实验室走向生活，如何照亮我们的世界，并为构建一个更智能、更绿色、更美好的未来提供源源不断的动力。

评分☆☆☆☆☆

我主要关注的是LED驱动的可靠性和EMC（电磁兼容性）问题，这本书在这些“硬骨头”方面的深度和广度，真的让我感到惊喜。 很多关于驱动电路的书籍都侧重于效率，却往往对高频开关产生的EMI问题轻描淡写。然而，方志烈老师在这本书中，专门辟出大篇幅来讨论共模干扰和差模干扰的产生机理，并针对性地提出了在PCB布局和元件选型上应如何有效抑制这些噪声。尤其是那部分关于浪涌保护电路的章节，他不仅分析了标准的TVS管钳位特性，还深入对比了不同防护等级（如4kV/8kV）对驱动芯片寿命的实际影响，这在其他综合性教材里是很少见到的细致程度。此外，他对驱动芯片的过温保护和开路/短路保护逻辑的详细描述，为我们进行系统级故障分析提供了清晰的思路。通过学习这些内容，我们团队成功地将一款户外照明产品的EMC测试通过率从原来的70%提高到了接近95%，显著缩短了研发周期，这直接的经济效益是无可替代的。这本书的专业性毋庸置疑，对于追求高可靠性产品的工程师来说，它提供的细节是“金子”般的存在。

评分☆☆☆☆☆

作为一个刚进入LED照明设计领域的新手，我对于市面上那些晦涩难懂的技术书籍感到非常头疼，直到我翻开了这本《半导体照明技术（第二版）》。 它的语言风格非常平易近人，虽然技术深度毫不含糊，但作者的叙述方式就像是有一位经验丰富的前辈在旁边手把手地指导你。我特别欣赏它对基础光电原理的重新审视，不像有的书直接跳过基础，而是用一种更贴近实际光输出特性的方式来解释量子效率和色温的控制。比如，书中对于不同芯片结构（如InGaN/AlGaN）在不同电流密度下的发光特性变化，给出的图表和解释，让我这个初学者很快就建立起了宏观的理解。而且，它在讲解光度学和色度学标准时，没有堆砌一堆生僻的国际标准编号，而是结合实际测量仪器的工作原理来阐述，这大大降低了理解门槛。我感觉自己不是在死记硬背知识点，而是在构建一个完整的知识体系。通过这本书，我不仅学会了如何看懂LED的光谱图，还明白了为什么不同厂家的白光LED在特定场景下会呈现出不同的视觉感受。这对于我们后续进行配光设计和色彩管理至关重要，是那种能真正帮助人“入门并扎根”的好教材。

评分☆☆☆☆☆

从一个关注技术发展趋势的产业观察者的角度来看，这本书的价值在于它的前瞻性和对前沿技术的整合能力。 它的第二版明显加大了对新型器件和应用模式的讨论力度。我注意到书中对Mini/Micro LED驱动架构的探讨非常及时，特别是针对高密度驱动中电流均匀性和热管理耦合效应的分析，展现了作者对产业脉搏的精准把握。不仅仅是硬件，它对“智能照明”生态的理解也很有深度，例如，如何将驱动电源与物联网（IoT）通讯协议（如ZigBee或DALI）进行高效集成，以及在边缘侧进行必要的电源状态反馈和诊断，这些内容让这本书跳脱出了传统器件手册的范畴，上升到了系统工程的高度。不同于那些只停留在概念层面的宣传资料，这本书提供的是实现这些前沿概念所需的技术路径和潜在的技术难点。阅读它，就像是获得了一份详尽的“未来技术路线图”，帮助我们在制定中长期研发战略时，能够更准确地判断技术成熟度和投入产出比。对于想站在技术浪潮前沿的企业和个人，这本书提供了不可或缺的理论基础和技术预判。

评分☆☆☆☆☆

我个人对书籍的装帧和排版有较高的要求，这本《半导体照明技术（第二版）》的阅读体验可以说是顶级的。 很多专业技术书籍往往为了塞进更多的公式和图表，导致版面拥挤，字体过小，看起来非常费力。但这本书的开本适中，纸张质量上乘，墨色清晰，即便是长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。更重要的是，图表的质量极高，那些复杂的波形图、PCB走线示意图和晶圆结构剖面图，线条都非常锐利，关键参数标注一目了然。而且，作者在章节的逻辑组织上也花了大量心思，知识点之间的过渡自然流畅，每一章结束后的“小结”和“拓展阅读”的提示，都极大地提升了学习效率。我发现自己可以很方便地在特定章节间跳转查找资料，而不用担心信息点被打断。这种对细节的极致追求，体现了出版社和作者对于专业读者的尊重。一本好的工具书，不仅内容要扎实，其“工具性”和“易用性”同样重要。这本书在这两方面都做到了极佳的平衡，让学习和查阅成为一种享受，而不是负担。

评分☆☆☆☆☆

这本《半导体照明技术（第二版）》简直是为我们这些在行业里摸爬滚打多年的工程师准备的宝典！ 尤其是方志烈老师的这版书，我感觉他不仅仅是更新了前一版的内容，更像是对整个行业脉络进行了一次彻底的梳理和重构。我印象最深的是关于驱动电源设计的那一章，里面详细剖析了最新的功率因数校正（PFC）技术和隔离拓扑结构，那些复杂的数学模型和等效电路图，讲得清晰透彻，完全没有那种教科书式的生硬感。特别是他加入了很多实际应用中的案例分析，比如如何处理LED的电流纹波对寿命的影响，以及在宽电压输入下的可靠性设计，这些都是我们在日常工作中经常遇到的“拦路虎”。说实话，市面上很多书光讲理论，一到实际操作就抓瞎，但这本完全没有这个问题。它不仅告诉你“是什么”，更深入地探讨了“为什么”和“怎么办”，读完之后，感觉思路一下子就开阔了，对于优化现有产品性能和规避潜在设计风险，提供了非常直接的指导方针。特别是对于新型封装技术和散热管理方面的探讨，也紧跟国际前沿，对于我们想在下一代产品中实现更高光效和更长寿命的目标，这本书无疑是提供了最坚实的理论和实践支撑。我个人认为，这本书的价值远超其定价，绝对是值得反复研读的案头必备工具书。