实现大范围均匀照明的LED透镜二次光学设计 被引量：13

1

作者 芦佳宁 余杰 +1 位作者 童玉珍 张国义 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期334-337,共4页

提出了一种新的、利于实施计算的实现大范围均匀照明的LED灯具透镜设计方法。基于能量守恒定理和光线折射Snell定理,通过Matlab编程计算出自由曲面透镜坐标点。借助CAD软件和光学模拟软件Tracepro,模拟了自由曲面透镜的具体应用,在光源... 提出了一种新的、利于实施计算的实现大范围均匀照明的LED灯具透镜设计方法。基于能量守恒定理和光线折射Snell定理,通过Matlab编程计算出自由曲面透镜坐标点。借助CAD软件和光学模拟软件Tracepro,模拟了自由曲面透镜的具体应用,在光源高为3m,接收面直径为10m的圆形照明区域,得到了均匀度达80%以上的照度分布,该设计可以应用在商场、工厂等室内照明灯具上。 展开更多

关键词 LED 二次光学设计 非成像光学 TRACEPRO

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基于背向曝光的GaN基脊型LD制备工艺改进

2

作者 鲁辞莽 王磊 +3 位作者 孟令海 王建玲 康香宁 胡晓东 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期503-506,共4页

GaN基脊型激光二极管(LD)的制备工艺中,面临的一个主要困难是p电极和窄脊结构的制备受到光刻对准精度的严重制约。设计和验证了一种基于背向曝光技术的激光器制备工艺。通过预先沉积一层200nm的铝作为挡光掩模和牺牲层,利用ICP蚀刻制备... GaN基脊型激光二极管(LD)的制备工艺中,面临的一个主要困难是p电极和窄脊结构的制备受到光刻对准精度的严重制约。设计和验证了一种基于背向曝光技术的激光器制备工艺。通过预先沉积一层200nm的铝作为挡光掩模和牺牲层,利用ICP蚀刻制备出宽为2.5μm的脊型结构,并使用PECVD沉积SiO2绝缘层。随后采用背向曝光实现二次光刻,将脊型图形精确地转移到电极窗口,继而采用湿法腐蚀SiO2绝缘层打开窗口,借助对的铝掩模腐蚀实现对残余绝缘层的辅助剥离,从而同时解决了目前脊型激光器电极窗口对准困难和绝缘层侧向腐蚀条件难于把握的问题。 展开更多

关键词 激光器 脊型 背向曝光 掩埋金属层

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GaN基和GaAs基半导体激光器的电学特性研究

3

作者 贺永发 李丁 +4 位作者 曹文彧 陈钊 杨薇 陈伟华 胡晓东 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期746-749,754,共5页

介绍了一种能够全面表征半导体二极管器件的电学特性的方法,此方法结合半导体二极管的正向交流特性和直流特性,称之为正向交流小信号法。利用该方法深入地研究和对比分析了GaN基和GaAs基半导体激光器的电学特性,包括表观电容、串联电阻... 介绍了一种能够全面表征半导体二极管器件的电学特性的方法,此方法结合半导体二极管的正向交流特性和直流特性,称之为正向交流小信号法。利用该方法深入地研究和对比分析了GaN基和GaAs基半导体激光器的电学特性,包括表观电容、串联电阻和理想因子。实验结果表明,对于GaN基和GaAs基半导体激光器,其开始发光的过程同步于其电容由正转变为负的过程。进一步实验结果表明,GaN基半导体激光器比GaAs基半导体激光器具有更大的串联电阻和更大的理想因子。这是由于GaN基激光器的器件工艺不够完善以及外延生长的GaN材料具有很大的位错密度。该研究为提高和改善GaN基激光器的性能提供了必要的依据以及理论指导。 展开更多

关键词 正向交流小信号法 GAN GAAS 半导体激光器 电学特性

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人工LED光源在猪场养殖的应用研究 被引量：1

4

作者 童玉珍 张国义 +2 位作者 陈聪 刘涛 胡志平 《中国畜牧业》 2022年第8期45-47,共3页

随着工业化养猪业的兴起和非洲猪瘟等疾病的发生,猪场空气、光照、温湿度等环境因素受到更多关注。但光照对猪的影响往往被忽视。其实光有很好的杀菌效果,而且光能影响动物的新陈代谢、日常行为、生长周期、繁殖性能等,与动物生长发育... 随着工业化养猪业的兴起和非洲猪瘟等疾病的发生,猪场空气、光照、温湿度等环境因素受到更多关注。但光照对猪的影响往往被忽视。其实光有很好的杀菌效果,而且光能影响动物的新陈代谢、日常行为、生长周期、繁殖性能等,与动物生长发育有直接关系。通常情况下,猪舍光照分为自然光照射和人工补光两种,随着猪场规模化发展及猪瘟的影响,大跨度、全封闭式猪舍越来越多,高密闭性猪舍光源基本依赖于舍内人工照明系统。如何利用LED人工光源调节猪的生长节律,提高生长速率,降低死亡成为行业关注热点。 展开更多

关键词 非洲猪瘟 人工补光 繁殖性能 生长节律 养猪业 人工照明 人工光源 LED光源

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不同LED光配比对红绿线椒果实品质的影响 被引量：1

5

作者 吴娇 童玉珍 +2 位作者 周华 罗丽萍 梁文静 《黑龙江农业科学》 2021年第9期58-61,共4页

为更好地提升线椒品质,以“满分107”线椒为试材,在水培条件下,设置了红蓝绿比为4∶1∶1(4R1B1G)、红蓝紫比为4∶1∶1(4R1B1P)和红蓝白比为4∶1∶1(4R1B1W),测定分析了3种光配比下红线椒和绿线椒果实品质情况,研究不同光配比对红线椒和... 为更好地提升线椒品质,以“满分107”线椒为试材,在水培条件下,设置了红蓝绿比为4∶1∶1(4R1B1G)、红蓝紫比为4∶1∶1(4R1B1P)和红蓝白比为4∶1∶1(4R1B1W),测定分析了3种光配比下红线椒和绿线椒果实品质情况,研究不同光配比对红线椒和绿线椒果实品质的影响,分别对红、绿线椒果实中VC、可溶性蛋白含量、POD、CAT活力等品质指标进行对比分析。结果表明:紫光的存在增加绿辣椒VC和可溶性蛋白含量,但会降低红辣椒的VC和可溶性蛋白含量,同时降低红绿线椒的POD活力。绿光的补充会提高红、绿线椒CAT活力。红、绿线椒果实中VC、可溶性蛋白、POD和CAT活力受到光配比影响存在差异,所以在种植补光过程中,应按需选用。 展开更多

关键词 LED 光配比 线椒 果实品质

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LED照亮世界——2014年度诺贝尔物理学奖介绍 被引量：8

6

作者 胡晓东 《大学物理》 北大核心 2015年第2期19-24,共6页

三位科学家共享2014年诺贝尔物理奖,表彰他们发明蓝色发光二极管.这项发明引发了固体照明革命,LED正在照亮我们的世界,造福于全人类.本文追溯了氮化镓材料和蓝色发光二极管的发展历史,回顾了重要的历史事件.III簇氮化物是直接带隙半导... 三位科学家共享2014年诺贝尔物理奖,表彰他们发明蓝色发光二极管.这项发明引发了固体照明革命,LED正在照亮我们的世界,造福于全人类.本文追溯了氮化镓材料和蓝色发光二极管的发展历史,回顾了重要的历史事件.III簇氮化物是直接带隙半导体材料,发光范围紫外到红外,覆盖整个可见光区,是理想的光电器件材料.同时,具有优越的物理性质,在高温、高能、高频微波器件以及高压电子电力器件都有广泛的应用. 展开更多

关键词 GAN 发光二极管 固体照明

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不同光源对抑郁模型大鼠行为学及褪黑素影响探讨 被引量：1

7

作者 周书喆 党卫民 +22 位作者 张国义 周天航 林健 司天梅 李继涛 何仲恺 钟灿涛 王生 赵丽 王永志 魏伟 黄振烈 张阔 陈志忠 刘薏 刘洋 赵荣生 孙海明 李思恒 牛荣峰 童玉珍 马燕桃 于欣 《中国职业医学》 CAS 北大核心 2016年第1期8-14,共7页

目的观察节能灯、白炽灯和生物节律光源对抑郁模型大鼠行为学的影响,初步探讨其对褪黑素的影响机制。方法无特定病原体级健康雌性6周龄SD大鼠40只,适应性饲养后,随机取30只于11~14周龄时采用双侧卵巢切除联合孤养、慢性不可预知温和应... 目的观察节能灯、白炽灯和生物节律光源对抑郁模型大鼠行为学的影响,初步探讨其对褪黑素的影响机制。方法无特定病原体级健康雌性6周龄SD大鼠40只,适应性饲养后,随机取30只于11~14周龄时采用双侧卵巢切除联合孤养、慢性不可预知温和应激的复合式方法建立抑郁模型后,随机分为节能灯、白炽灯和生物节律灯干预组,每组10只,于17周龄时分别予相应的光源光照干预,为期3周;另10只大鼠为对照组,常规饲养。在17、19、20和21周龄时称量大鼠体质量,在7、14、20周龄时分别采用糖水偏好实验和旷场实验对大鼠进行行为学测试,在21周龄时测定大鼠1个暗周期（19：30）至明周期（08：30）7个时间点的周围血褪黑素水平,每组每个时间点随机测定1只大鼠。结果光照干预前的17周龄时,4组大鼠体质量差异无统计学意义（P〉0.05）;光照干预后,3个干预组大鼠体质量在17~20周龄均呈随时间增加而增长趋势（P〈0.05）;21周龄时4组大鼠体质量分别与同组20周龄比较,差异均无统计学意义（P〉0.05）。7周龄时,4组大鼠糖水消耗量和站立评分差异均无统计学意义（P〉0.05）;造模后未予光照干预前的14周龄时,3个干预组大鼠糖水消耗量和站立评分均低于对照组（P〈0.05）,3个干预组大鼠上述2个指标差异均无统计学意义（P〉0.05）;光照干预结束后20周龄时,4组大鼠糖水消耗量和站立评分差异均无统计学意义（P〉0.05）。3个干预组大鼠周围血褪黑素高峰值均高于对照组;节能灯和节律灯干预组大鼠周围血褪黑素高峰分别较对照组提前或延后2 h出现,而白炽灯干预组与对照组大鼠周围血褪黑素高峰出现时间相近。结论生物节律灯与节能灯、白炽灯对抑郁模型大鼠行为均有改善作用,3种光照干预效果相近;生物节律灯干预可延迟周围血褪黑素高峰出现时间。 展开更多

关键词 生物节律光源 抑郁模型 抑郁症 行为学 褪黑素 糖水偏好实验 旷场实验 大鼠

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垂直电极结构GaN基发光二极管的研制 被引量：4

8

作者 康香宁 包魁 +5 位作者 陈志忠 徐科 章蓓 于彤军 聂瑞娟 张国义 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第z1期482-485,共4页

利用激光剥离技术(LLO)和晶片键合技术将GaN基发光二极管(LED)薄膜与蓝宝石衬底分离并转移到Si衬底上,高分辨X射线衍射(HRXRD)和阴极荧光谱(CL)结果表明激光剥离过程没有影响GaN量子阱的结构和光学性质,GaN和InGaN/GaN多量子阱的发光峰... 利用激光剥离技术(LLO)和晶片键合技术将GaN基发光二极管(LED)薄膜与蓝宝石衬底分离并转移到Si衬底上,高分辨X射线衍射(HRXRD)和阴极荧光谱(CL)结果表明激光剥离过程没有影响GaN量子阱的结构和光学性质,GaN和InGaN/GaN多量子阱的发光峰都呈现红移,这都来源于去除蓝宝石后薄膜中应力的释放.采用金属In和Pd的合金化键合过程解决了GaN材料与Si衬底的结合问题,结合逐个芯片剥离和键合的方式实现了GaN大面积均匀转移.成功研制了激光剥离垂直电极结构的GaN基LED,L-I测试特性表明器件的热饱和电流和出光功率都有很大的提高. 展开更多

关键词 GAN LED 激光剥离 金属合金键合 垂直电极

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表面钝化前后Al_(0.22)Ga_(0.78)N/GaN异质结势垒层应变的高温特性 被引量：2

9

作者 张开骁 陈敦军 +5 位作者 沈波 陶亚奇 吴小山 徐金 张荣 郑有炓 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期1402-1406,共5页

用高分辨X射线衍射仪(HRXRD)研究了表面钝化前后Al_(0.22)Ga_(0.78)N/GaN异质结势垒层应变的高温特性,温度变化范围从室温到813K.结果表明,对未钝化的异质结,当测试温度高于523K时,Al_(0.22)Ga_(0.78)N势垒层开始出现应变弛豫;钝化后,在... 用高分辨X射线衍射仪(HRXRD)研究了表面钝化前后Al_(0.22)Ga_(0.78)N/GaN异质结势垒层应变的高温特性,温度变化范围从室温到813K.结果表明,对未钝化的异质结,当测试温度高于523K时,Al_(0.22)Ga_(0.78)N势垒层开始出现应变弛豫;钝化后,在Al_(0.22)Ga_(0.78)N势垒层中会产生一个附加的平面拉伸应变,并随着温度的增加,势垒层中的平面拉伸应变会呈现出一个初始的增加,接着应变将减小,对100nm厚的Al_(0.22)Ga_(0.78)N势垒层,应变只是轻微地减小,但对于50nm厚的Al_(0.22)Ga_(0.78)N势垒层,则出现了严重的应变弛豫现象. 展开更多

关键词 Al0.22Ga0.78N/GaN异质结 应变 Si3N4钝化 高温XRD

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GaN基激光器电子阻挡层的优化分析

10

作者 李倜 潘华璞 +1 位作者 徐科 胡晓东 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期1458-1462,共5页

从载流子输运机制的角度,分析了影响GaN基激光器中有源区电流溢出的因素,对AlGaN电子阻挡层中Al组分和p型掺杂水平进行了优化.结果表明,当p型掺杂水平增高时,所需要的势垒高度减小,即Al组分减小.

关键词 半导体激光器 GAN ALGAN 电子阻挡层

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GaN-蓝宝石异质厚膜体系界面应力特性研究 被引量：1

11

作者 李佳 史俊杰 +2 位作者 吴洁君 刘辉召 齐浩然 《力学研究》 2014年第4期55-64,共10页

考虑两条假设:a) 去除Stoney模型中膜厚远小于基底厚度的近似条件,考虑GaN膜的厚度和基底蓝宝石的厚度相当。b) 把GaN的膜厚考虑成非均匀的,随面内径向坐标r变化。在此两条假设基础上研究了GaN-蓝宝石异质厚膜体系的曲率和界面剪切应力... 考虑两条假设:a) 去除Stoney模型中膜厚远小于基底厚度的近似条件,考虑GaN膜的厚度和基底蓝宝石的厚度相当。b) 把GaN的膜厚考虑成非均匀的,随面内径向坐标r变化。在此两条假设基础上研究了GaN-蓝宝石异质厚膜体系的曲率和界面剪切应力,其中将GaN的膜厚取为坐标r的正弦函数,且研究了从系统中心到边缘膜厚的薄–厚–薄和厚–薄的两种变化模式,计算结果表明系统的曲率不再是常量而是随坐标r变化的变量,界面剪切应力在整个半径R范围内出现方向的转变,转变点正好对应曲率取极值的点,可见曲率对界面剪切应力有重要影响,根本原因来源于我们考虑了GaN膜厚的非均匀性。 展开更多

关键词 GaN膜 蓝宝石 应力 界面

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GaN/AlGaN超晶格透射电镜分析

12

作者 陈伟华 胡晓东 +8 位作者 章蓓 黎子兰 潘尧波 胡成余 王琦 陆羽 陆敏 杨志坚 张国义 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第z1期28-31,共4页

用MOCVD法生长了120周期的GaN/Al0.14Ga0.86N超晶格,激光剥离技术被有效地用于GaN/AlGaN超晶格截面透射电镜样品的制作.用透射电子显微镜观察到了清晰的超晶格及晶胞周期结构,电子衍射也表明生长的超晶格样品质量较好.在透射电镜图中看... 用MOCVD法生长了120周期的GaN/Al0.14Ga0.86N超晶格,激光剥离技术被有效地用于GaN/AlGaN超晶格截面透射电镜样品的制作.用透射电子显微镜观察到了清晰的超晶格及晶胞周期结构,电子衍射也表明生长的超晶格样品质量较好.在透射电镜图中看到了Al,Ga原子的聚居点,这些聚居点达到应力临界时将可能成为新缺陷的起点.同时观察到GaN缓冲层中的线缺陷大多呈现弯曲的弧形,这是外延生长导致的. 展开更多

关键词 GaN/AlGaN超晶格 透射电镜 激光剥离

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固态照明光源的基石——氮化镓基白光发光二极管 被引量：19

13

作者 张国义 陈志忠 《物理》 CAS 北大核心 2004年第11期833-842,共10页

首先回顾了照明光源的简单历史 ,然后介绍了发光二极管 (LED)发展到大功率白光LED的历史 ,接着简述了国内外发展现状 ,主要技术路线及其特点 .最后阐述了作者在这方面的研究工作进展状况 ,对其发展趋势提出了一些看法 .

关键词 白光发光二极管 氮化镓 白光LED 大功率 照明光源 主要技术 固态 国内外 发展现状 看法

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GaN基紫光LED的可靠性研究 被引量：6

14

作者 商树萍 于彤军 +1 位作者 陈志忠 张国义 《材料研究学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期153-155,共3页

测量了GaN 基紫光 LED 的光功率(P)在不同工作电流和环境温度(室温和60℃)下随时间的变化,研究了 LED 的可靠性．结果表明,紫光 LED 的功率在前48h 内迅速衰减,而在48h 后衰减速率减慢；与光功率的衰减规律相对应,其 I-V 曲线的变化显... 测量了GaN 基紫光 LED 的光功率(P)在不同工作电流和环境温度(室温和60℃)下随时间的变化,研究了 LED 的可靠性．结果表明,紫光 LED 的功率在前48h 内迅速衰减,而在48h 后衰减速率减慢；与光功率的衰减规律相对应,其 I-V 曲线的变化显示反向漏电流和正向小电压下的电流都有明显的增加．对载流子的输运机制的分析表明,在 LED 的工作过程中,缺陷提供的辅助电流通道使载流子的辐射复合几率降低,LED 光功率下降． 展开更多

关键词 无机非金属材料 GAN 紫光LED 可靠性

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GaN基半导体新热点:从半导体照明到功率电子器件 被引量：1

15

作者 沈波 《光学与光电技术》 2015年第1期9-13,共5页

Ⅲ族氮化物(又称GaN基)宽禁带半导体属于新兴的第三代半导体体系,在短波长光电子器件和功率电子器件领域具有重大应用价值。过去10多年,以蓝光和白光LED为核心的半导体照明技术和产业飞速发展,形成了对国家经济和人民生活产生显著影响... Ⅲ族氮化物(又称GaN基)宽禁带半导体属于新兴的第三代半导体体系,在短波长光电子器件和功率电子器件领域具有重大应用价值。过去10多年,以蓝光和白光LED为核心的半导体照明技术和产业飞速发展,形成了对国家经济和人民生活产生显著影响的高技术产业。近年来GaN基功率电子器件受到了学术界和产业界的高度重视,形成了新的研发和产业化热点。首先介绍了半导体照明技术和产业的发展历程和现状,分析了当前GaN基LED芯片技术面临的关键科学和技术问题;然后重点介绍了GaN基微波功率器件和电力电子器件的发展历程和动态,包括微波功率器件已经取得的突破性进展和产业化现状,电力电子器件相对Si和SiC同类器件的优势和劣势,并对GaN基功率电子器件当前面临的关键科学和技术挑战进行了较详细的分析。 展开更多

关键词 半导体 禁带 半导体照明 功率电子器件

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线形拟合在X射线衍射研究GaN薄膜材料结构时的必要性 被引量：1

16

作者 陈志涛 徐科 +5 位作者 杨志坚 苏月永 潘尧波 杨学林 张酣 张国义 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期1378-1381,共4页

利用高分辨X射线衍射仪(XRD)分析了长时间退火前后的GaN样品.通过对各个样品的(0002)面摇摆曲线进行线形拟合及分析,发现虽然退火后摇摆曲线的半峰宽变大,但面外倾斜角(tilt)的值却变小,从而螺型穿透位错(TD)密度变小,这与化学腐蚀实验... 利用高分辨X射线衍射仪(XRD)分析了长时间退火前后的GaN样品.通过对各个样品的(0002)面摇摆曲线进行线形拟合及分析,发现虽然退火后摇摆曲线的半峰宽变大,但面外倾斜角(tilt)的值却变小,从而螺型穿透位错(TD)密度变小,这与化学腐蚀实验的结果一致.我们的结果表明,线形拟合在利用XRD研究GaN薄膜材料结构的过程中是十分必要的,而不能用摇摆曲线的展宽直接表征TD密度. 展开更多

关键词 高分辨XRD 摇摆曲线 穿透位错

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退火对Mg离子注入p-GaN薄膜性能的影响

17

作者 罗浩俊 胡成余 +1 位作者 姚淑德 秦志新 《材料研究学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期120-124,共5页

在用 MOCVD 方法生长的 p-GaN 薄膜中注入 Mg 离子,然后在 N_2气氛下在850～1150℃之间快速退火,研究了 Mg^+离子注入后样品退火前后的结构、光学和电学性质．结果表明,离子注入使 GaN 晶体沿着 a 轴和 c 轴方向同时膨胀．在离子注入后... 在用 MOCVD 方法生长的 p-GaN 薄膜中注入 Mg 离子,然后在 N_2气氛下在850～1150℃之间快速退火,研究了 Mg^+离子注入后样品退火前后的结构、光学和电学性质．结果表明,离子注入使 GaN 晶体沿着 a 轴和 c 轴方向同时膨胀．在离子注入后的 p-GaN 薄膜的拉曼散射谱中出现波数为300 cm^(-1)和360 cm^(-1)两个新峰,其强度随着退火温度而变化．这两个新峰分别对应于布里渊区边界的最高声学声子支的振动模式和局域振动模式．消除这两个损伤引起的峰的临界温度是不同的．注入剂量1×10^(14)cm^(-2)是一个临界值,对于注入剂量高于这个临界值的样品,高温退火不能使其晶体质量全部恢复． 展开更多

关键词 无机非金属材料 p—GaN 离子注入 拉曼散射

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GaN厚膜翘曲应力特性

18

作者 李佳 史俊杰 +2 位作者 刘辉昭 李杰 张蔷 《河北工业大学学报》 CAS 2016年第3期16-20,共5页

基于GaN厚膜在蓝宝石基底上外延生长过程中膜厚方向的晶格常数从界面到膜表面呈现弛豫特征的实验结果,建立了一个描述膜厚方向的正应变的力学模型,称为"弛豫模型",进而计算和讨论了GaN膜边缘处的应力和应变沿膜厚方向的变化,... 基于GaN厚膜在蓝宝石基底上外延生长过程中膜厚方向的晶格常数从界面到膜表面呈现弛豫特征的实验结果,建立了一个描述膜厚方向的正应变的力学模型,称为"弛豫模型",进而计算和讨论了GaN膜边缘处的应力和应变沿膜厚方向的变化,GaN和基底界面处的应力在面内的变化以及中心处的应力和应变沿膜厚方向的变化. 展开更多

关键词 GaN厚膜 蓝宝石 弛豫 应变 应力

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