Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

______________________________________________________________________________________ Michael Mader Hauptseminar - Universität Bayreuth17.7.2012 sciencedaily.com.

Ähnliche Präsentationen


Präsentation zum Thema: "______________________________________________________________________________________ Michael Mader Hauptseminar - Universität Bayreuth17.7.2012 sciencedaily.com."—  Präsentation transkript:

1 ______________________________________________________________________________________ Michael Mader Hauptseminar - Universität Bayreuth sciencedaily.com

2 Klassifizierung Vergleich LED/OLED Aufbau Grundlagen und Funktionsweise Weg zur weißen LED Luminophore/Phosphore __________Inhalt___________

3 ____________ Klassifizierung-Lichtquellen____________ _________________________________________________________________________________________________ Michael Mader Anorganische LEDs Universität Bayreuth 1 Gasentladung Glühlampen Leuchtdioden chemische Lichtquellen oldskoolman.de growlightsolutions.comlichtchef.dechemie.uni-jena anorganisch organisch OLED Biolumineszenz Hochdruck-/Niederdrucklampen Halogenlampen Entladungslampen Lichtquellen Festkörperlampen Temperatur- Lumineszenz Strahler

4 ______________ Vergleich – LED - OLED _____________ Innovationsvortrag Dr. Jüstel LEDOLED Hal. oled.si _________________________________________________________________________________________________ Michael Mader Anorganische LEDs Universität Bayreuth 2

5 ______________ Vergleich – LED - OLED _____________ Innovationsvortrag Dr. Jüstel LEDOLED Hal. oled.si _________________________________________________________________________________________________ Michael Mader Anorganische LEDs Universität Bayreuth 2

6 ________________ Aufbau ________________ fremo-hemsbach.demazda-forum.info Innovationsvortrag Prof. Dr. Jüstel Fokussierung des Lichts Fokussierung des Lichts Schutz vor Feuchtigkeit und Sauerstoff Schutz vor Feuchtigkeit und Sauerstoff _________________________________________________________________________________________________ Michael Mader Anorganische LEDs Universität Bayreuth 3

7 ____________ Dotierung – p/n-Halbleiterdioden___________ leifiphysik.de p-Dotierung n-Dotierung Halbeitergitter: Germanium -1x e - => p-Dotierung -1x e - => p-Dotierung +1x e - => n-Dotierung JG Universität - Mainz HG-Elemente: Akzeptoratome: Akzeptoratome: III Donatoratome: Donatoratome: V _________________________________________________________________________________________________ Michael Mader Anorganische LEDs Universität Bayreuth 4

8 ____________ Gleichrichter – p/n-Halbleiterdioden___________ leifiphysik.de n-Dotierungp-Dotierung Kombination von p- und n-Schicht p/n-Übergang p/n-Übergang Diffusion von e - und Defekt-e - Diffusion von e - und Defekt-e - Ausbildung von Ausbildung von Raumladungszonen Raumladungszonen Sperrstrom + – Sperrstrom + – n p n p Durchlassstrom – + Raumladungszonen – – – – – – – – – _________________________________________________________________________________________________ Michael Mader Anorganische LEDs Universität Bayreuth 5

9 _________Gleichrichtereigenschaften_______ +– + – np n p Sperrstrom: n p + – + – elektr. Strom e-e-e-e- leifiphysik.de _________________________________________________________________________________________________ Michael Mader Anorganische LEDs Universität Bayreuth 6

10 _________Gleichrichtereigenschaften_______ +– + – np n p Sperrstrom: n p + – + – elektr. Strom e-e-e-e- Rekombination Valenzband Leitungsband leifiphysik.de _________________________________________________________________________________________________ Michael Mader Anorganische LEDs Universität Bayreuth 7

11 –+ – + np n p Durchlassstrom: n p – + – + Rekombination elektr. Strom e-e-e-e- _________Rekombinationsprozess_______ Valenzband Leitungsband leifiphysik.de _________________________________________________________________________________________________ Michael Mader Anorganische LEDs Universität Bayreuth 8

12 –+ – + np n p Durchlassstrom: n p – + – + Rekombination elektr. Strom e-e-e-e- _________Rekombinationsprozess_______ Valenzband Leitungsband leifiphysik.de _________________________________________________________________________________________________ Michael Mader Anorganische LEDs Universität Bayreuth 9

13 X. Pengshou et al., Theoretical studies on bandstructure and optical properties of 3C–SiC, 2005 colorfoto.de th.physik.uni-frankfurt.de Direkter Halbleiter Direkter Halbleiter _________ Direkte-/Indirekte Halbleiter_______ Indirekter Halbleiter Indirekter Halbleiter SiC _________________________________________________________________________________________________ Michael Mader Anorganische LEDs Universität Bayreuth 10

14 ________________ Lichteigenschaften________________ Wellenlänge [nm] Intensität _________________________________________________________________________________________________ Michael Mader Anorganische LEDs Universität Bayreuth 11 Innovationsvortrag Prof. Dr. Jüstel

15 ________________ Lichteigenschaften________________ Wellenlänge [nm] Intensität _________________________________________________________________________________________________ Michael Mader Anorganische LEDs Universität Bayreuth 11 Innovationsvortrag Prof. Dr. Jüstel chemistry.wustl.edu

16 _________ Steuerung der Bandlücke________ ruby.chemie.uni-freiburg.de / Keun-Man Song et al., Journal of Crystal Growth, 233, 2001, 439–445 _________________________________________________________________________________________________ Michael Mader Anorganische LEDs Universität Bayreuth 12 (CH 3 ) 3 Ga + NH 3 -> GaN (s) + 3 CH 4 (g) Gasphasenepitaxie

17 _________ Steuerung der Bandlücke________ ruby.chemie.uni-freiburg.de / Keun-Man Song et al., Journal of Crystal Growth, 233, 2001, 439–445 _________________________________________________________________________________________________ Michael Mader Anorganische LEDs Universität Bayreuth 12 HG: IV V Ga Nn = 2 Ga Nn = 2 Ga P n = 3 Ga P n = 3 Ga As n = 4 Ga As n = 4 Ga Sb n = 5 Ga Sb n = 5 Isoelektronisch Isoelektronisch Zn Ga As Se n = 4 (CH 3 ) 3 Ga + NH 3 -> GaN (s) + 3 CH 4 (g) Gasphasenepitaxie

18 _________ Variation der emittierten Wellenlänge_______ ruby.chemie.uni-freiburg.de In 0,15 Ga 0,85 N In 0,25 Ga 0,75 N In 0,35 Ga 0,65 N _________________________________________________________________________________________________ Michael Mader Anorganische LEDs Universität Bayreuth 13

19 __________ Der Weg zur Weißen LED __________ led-info.de sciencedaily.com Inkohärente Lichtquellen Dr. Jüstel _________________________________________________________________________________________________ Michael Mader Anorganische LEDs Universität Bayreuth 14 Additive Farbmischung RGB oder BG

20 __________Phosphore/Luminophore__________ ikts.fraunhofer.de SeltenerdotiertesStrontiumaluminat Umwandlung von höherenergetischem Licht in niederenergetisches LaSi 3 N 5 :Eu,O CeMgAl 11 O 19 :Tb CaSiN 2 :Eu Chemie&More, Heft 1, 2010 E Lumineszenz Wärme UV Te 3+ Ce 3+ _________________________________________________________________________________________________ Michael Mader Anorganische LEDs Universität Bayreuth 15

21 __________ Synthesebeispiele__________ Ca 3 N 2 + Si 3 N 4 + EuF 3 CaSiN 2 :Eu (620nm) LaN + Si 3 N 4 + Eu 2 O 3 LaSi 3 N 5 :Eu,O (550nm) 2 Sr/Eu + 5 Si(OH) 2 Sr 2 Si 5 N 8 :Eu (615nm) + N H °C, N 2 Inkohärente Lichtquellen Dr. Jüstel 1900°C, N °C, N 2 _________________________________________________________________________________________________ Michael Mader Anorganische LEDs Universität Bayreuth 16

22 __________ Luminophore - Ein Weg zur Weißen LED __________ D.Rauber JG-Universität Mainz led-info.de Farben und Licht UBT Inkohärente Lichtquellen Dr. Jüstel Additive Farbmischung über Luminophore (Phosphore) UV:RGB oder B:G Wellenlänge [nm] 600 Wellenlänge [nm] weißes Licht BlaueLED UVLED Y 3 Al 5 O 12 : Y 3 Al 5 O 12 :Ce 3+ Sr 2 Si 5 N 8 :Eu 2+ SrSi 2 O 2 N 2 :Eu 2+ InGaN InGaN _________________________________________________________________________________________________ Michael Mader Anorganische LEDs Universität Bayreuth 17

23 ____________ pc-LEDs – Weiße LEDs___________ pc-LED: phosphor-coated LEDs - Leuchtstoffbeschichtete LEDs R. Mueller-Mach, G. Mueller, M. R. Krames, et al., Highly efficient all-nitride phosphor-converted white light emitting diode, 2005 _________________________________________________________________________________________________ Michael Mader Anorganische LEDs Universität Bayreuth 18

24 ____________ pc-LEDs – Weiße LED___________ Inkohärente Lichtquellen Prof. Dr. Jüstel pc-LED: phosphor-coated LEDs oder Leuchtstoffbeschichtete LEDs R. Mueller-Mach, G. Mueller, M. R. Krames, et al., Highly efficient all-nitride phosphor-converted white light emitting diode, 2005 _________________________________________________________________________________________________ Michael Mader Anorganische LEDs Universität Bayreuth 18

25 ________________ Literaturquellen________________ R. Mueller-Mach, G. Mueller, M. R. Krames, et al., Highly efficient all-nitride phosphor- converted white light emitting diode, 2005, 209, T. Jüstel, et. al, Entwicklungen auf dem Gebiet lumineszierender Materialien für Beleuchtungs- und Displayanwendungen, Angew. Chem, 1998, 110, I. Akasaki, The evolution of group III nitride semiconductors seeking blue light emission, Mat. Sc. Eng, 2000, T. Jüstel, Innovationsvortrag und Inkohärente Lichtquellen, FH Münster 2011 Hoo Keun Park, Ji Hye Oh, et al., Toward scatter-free phosphors in white phosphor- converted light-emitting diodes, Opt. Expr., 2012, D. Rauber, blaue LEDs, Johannes Gutenberg Universität, 2011 X. Pengshou et al., Theoretical studies on bandstructure and optical properties of 3C–SiC by FPLAPW,144–147, 2005, 593–596 Pengshou Xua,et al.,Theoretical studies on bandstructure and optical properties of 3C–SiC by FPLAPW,144–147, 2005, 593–596 https://en.fh-muenster.de/fb1/downloads/personal/juestel/AlGaN______UV- LEDs_MatthiasMueller_.pdf J.Breu, Vorlesungsskript, Universität-Bayreuth, Keun-Man Song et al., Journal of Crystal Growth, 2001, –445 _________________________________________________________________________________________________ Michael Mader Anorganische LEDs Universität Bayreuth 19

26 ________________ Bildquellen________________ alBonding/images/red_yellow.jpg frankfurt.de/~scherer/Blogging/BlueLED/GaNBandStructureDirectGap.jpg https://web.tradekorea.com/upload_file/prod/marketing/mkt_files/company/h /hunin/img/oimg_CA jpg konversion.html uchtstoffe/ frankfurt.de/~scherer/Blogging/BlueLED/GaNBandStructureDirectGap.jpg _________________________________________________________________________________________________ Michael Mader Anorganische LEDs Universität Bayreuth 20

27 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit


Herunterladen ppt "______________________________________________________________________________________ Michael Mader Hauptseminar - Universität Bayreuth17.7.2012 sciencedaily.com."

Ähnliche Präsentationen


Google-Anzeigen