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LED基础

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给力LED:征服LED之不得不看的重要概念(二)

导读: 白色光的实现方法大体分为三种。第一,用蓝色LED芯片发出的光线照射荧光体得到白色光。第二,将近紫外LED芯片发出的光线照射多种荧光材料使得光线混合成白色。第三,使R(红色),G(蓝色),B(蓝色)三色LED同时发光混色而成。

  GaN(gallium nitride)

  由镓(Ga)和氮(N)构成的化合物半导体。带隙为3.45eV(用光的波长表示相当于约365nm),比硅(Si)要宽3倍。利用该特性,GaN主要应用于光元件。通过混合铟(In)和铝(Al)调整带隙,所获得的LED和蓝紫色半导体激光器等发光元件已经实用化。

  GaN由于带隙较宽,可产生蓝色和绿色等波长较短的光。蓝色LED和蓝紫色半导体激光器,采用了在GaN中添加In形成的InGaN。除了带隙较宽以外,GaN还具有绝缘破坏电场高、电场饱和速度快、导热率高等半导体材料的优异特性。另外,采用HEMT(High Electron Mobility Transistor)构造的GaN类半导体元件,其载流子迁移率较高,适合用作高频元件。原因是会产生名为“二维电子气体层”的电子高速流动领域。而且,由于绝缘破坏电场要比Si和GaAs大,耐压较高,可施加更高的电压。因此,在手机基站等高频功率放大器电路中采用GaN类HEMT的话,能够提高电力附加效率,降低耗电。

  最近,GaN作为逆变器及变压器等电力转换器使用的功率元件也极受期待。原因是与Si功率元件相比,GaN类功率元件可大幅降低电力损失。由于绝缘破坏电场较高,能够通过减薄元件降低导通电阻,从而降低导通损失。

GaN 

  GaN类功率元件还有助于实现电力转换器的小型化。原因是与Si功率元件相比,GaN类功率元件能够以高开关频率工作,可缩小周边部件的尺寸。另外,由于导热率高,还可缩小冷却机构。鉴于上述优点,从事服务器、混合动力车和电动汽车以及白色家电业务的厂商等非常关注GaN类功率元件。据悉,2011年GaN类功率元件将有望配备于服务器电源。

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