廣東工業(yè)大學(xué)2020級物理學(xué)《固態(tài)照明原理與技術(shù)》考試試卷(含答案)

廣東工業(yè)大學(xué)試卷用紙，共3頁，第1頁廣東工業(yè)大學(xué)2020級物理學(xué)《固態(tài)照明原理與技術(shù)》廣東工業(yè)大學(xué)2020級物理學(xué)《固態(tài)照明原理與技術(shù)》考試試卷課程名稱:固態(tài)照明原理與技術(shù)試卷滿分100分題號一二三四五六七八九十總分評卷得分評卷簽名復(fù)核得分復(fù)核簽名一、選擇題20分（每題2分）1、照度表示被照明物體的單位面積所接受的總光通量，單位是（）A.瓦特B.坎德拉C.流明D.勒克斯2、太陽光的顯色指數(shù)是（）A.70B.80C.90D.1003、下列哪種半導(dǎo)體不屬于=3\*ROMANIII-=5\*ROMANV族半導(dǎo)體（）A.GaAsB.InNC.ZnOD.GaP4、覆蓋可見光譜從紅（橙、黃）綠部分,特別是制造紅色和黃色超高亮度發(fā)光二極管的最佳材料是（）A.AlGaInPB.AlGaAsC.InGaND.GaP5、下列哪種材料可用來制造高亮度藍(lán)紫光LED（）A.AlGaInPB.AlGaAsC.InGaND.GaP6、目前，工業(yè)上生長高亮度紅綠光、藍(lán)紫光LED芯片中的各層薄膜主要技術(shù)是（）A.液相外延B.金屬有機(jī)物氣相外延C.磁控濺射D.分子束外延7、目前，商業(yè)化GaN基LED廣泛使用的襯底是（），A.Al2O3（藍(lán)寶石）和SiCB.Si（硅）和GaAsC.SiO2（石英）和InPD.GaP和GaN學(xué)院：專業(yè)：班級學(xué)號：姓名：裝訂線8、下表中的幾種照明光源，發(fā)光效率最高的是（）光源類型ABCD功率(W)520100150光通量（lm）5501210124020709、LED可靠性是指在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，具有完成規(guī)定功能的能力，也可能喪失完成規(guī)定功能的能力(稱為失效)，其中屬于固有可靠性范疇的是（）A．芯片失效B.熱過應(yīng)力失效C.電過應(yīng)力失效D裝配失效10、下表為不同制造商的LED相關(guān)參數(shù)，此表中散熱性最好的LED的制造商是（）A．GREEB．LUMILDESC．EDISOND．SFT二、填空題20分（每空2分）11、380nm波長的光是光（填顏色）12、對于某些面輻射源或理想的漫射面，輻射亮度Rθ不隨給定方向θ變化，就稱這些面輻射源為余弦輻射體或光源。13、由庫侖引力束縛在一起的電子-空穴對，也是一種激發(fā)的能量狀態(tài)，稱為。14、目前市場主流的白光LED產(chǎn)品是由藍(lán)光芯片激發(fā)熒光粉產(chǎn)生黃光混合而成的。15、若已知外延材料的禁帶寬度(符號：Eg，單位：eV)，則該外延片制作的LED發(fā)光波長與禁帶寬度的關(guān)系通?？杀硎緸椋?。16、色溫越偏藍(lán)，色溫越（高/低）。17、封裝過程中使用銀膠的性能和作用主要體現(xiàn)在：、以及導(dǎo)熱性。18、LED芯片有兩種基本結(jié)構(gòu)，橫向結(jié)構(gòu)和垂直結(jié)構(gòu)。其中，垂直結(jié)構(gòu)LED芯片的兩個(gè)電極分別在LED外延層的兩側(cè)，其襯底必須有較好的（導(dǎo)電性/導(dǎo)熱性/透光性）；橫向結(jié)構(gòu)LED芯片則兩個(gè)電極在LED外延層的同側(cè)。這兩種結(jié)構(gòu)中，結(jié)構(gòu)具有較好的散熱性和電流密度分布均勻等優(yōu)點(diǎn)。三、判斷題共5分（對的打“√”，錯(cuò)的打“×”，每題1分）19、顏色具有三個(gè)基本特性：色調(diào)、彩度和明度。其中黑白系列只有明度，彩度為0，沒有色調(diào)。（）20、在CIE圖中，x代表藍(lán)色，y代表綠色，z代表紅色，且x＋y＋z＝1。（）21、發(fā)光強(qiáng)度大于100mcd的LED，稱之為超高亮度的LED。（）22、1W的LED稱之為中功率LED，大于3W的稱之為大功率LED。（）23、經(jīng)過測試得到樣品A的光通量比樣品B的光通量高，則樣品A的發(fā)光強(qiáng)度比樣品B的發(fā)光強(qiáng)度高。（）四、名詞解釋，共20分(每題4分)24、色溫25、三原色原理26、直接帶隙半導(dǎo)體27、LED失效28、熱阻五、簡答題，共25分（每題5分）29、半導(dǎo)體發(fā)光材料的條件；30、照明用白光LED有哪些性能要求；31、白光發(fā)光二極管產(chǎn)生白光的幾種方式；32、引腳式LED封裝的主要流程；33、電子器件失效率與時(shí)間的關(guān)系（圖）；五、論述題，共10分35、AlGaInPLED芯片的制造中，如何使光最大可能的取出。參考答案一、選擇題20分(每小題2分)1、D2、D3、C4、A5、C6、B7、A8、A9、A10、D二、填空題20分(每空2分)11、紫12、朗伯13、激子14、YAG15、1240/Eg16、高17、固定芯片導(dǎo)電18、導(dǎo)電性橫向三、判斷題5分（每小題1分）19、√20、×21、√22、×23、×四、名詞解釋15分(每小題3分)24、答：光源的光輻射所呈現(xiàn)的顏色與在某一溫度下的黑體輻射的顏色相同，稱黑體的溫度為光源的色溫。25、答：指自然界中常見的大部分彩色都可由三種相互獨(dú)立的基色按照一定比例混合得到。26、答：直接帶隙半導(dǎo)體材料就是導(dǎo)帶最小值（導(dǎo)帶底）和滿帶最大值在k空間中同一位置。電子要躍遷到導(dǎo)帶上產(chǎn)生導(dǎo)電的電子和空穴（形成半滿能帶）只需要吸收能量。27、答：LED執(zhí)行規(guī)定功能（如光通量、發(fā)光效率、正向壓降、反向漏電流等）的能力的終止。28、答：熱量在熱流路徑上遇到的阻力，反映介質(zhì)或介質(zhì)間的傳熱能力的大小，表明了1W熱量所引起的溫升大小，單位為℃/W或K/W。五、簡答題20分(每小題4分)29、答：帶隙寬度合適、可獲得電導(dǎo)率高的P型和N型半導(dǎo)體、可獲得完整性好的優(yōu)質(zhì)晶體、發(fā)光復(fù)合概率大。30、答：發(fā)光效率:200lm/W；顯色指數(shù)：希望達(dá)到100、一般要求80以上；色溫：2500~6000K之間；壽命：50000~100000h；光通量：希望達(dá)到1Klm以上；環(huán)保：不使用對人體有害、玷污自然環(huán)境的有害物質(zhì)。31、答：熒光粉轉(zhuǎn)換白光LED（二基色、多基色）；紫外LED激發(fā)多基色熒光粉；多芯片白光LED（二基色、多基色）。32、答：固晶→焊線→封膠→切腳→測試33、答：浴盆曲線。早期失效期、偶然失效期、耗損失效期。三、論述題20分（每小題10分）34、答：LED產(chǎn)業(yè)鏈大致可分為五部分：原材料，LED上游產(chǎn)業(yè)，LED中游產(chǎn)業(yè)，LED下游產(chǎn)業(yè)，測試儀器和生產(chǎn)設(shè)備。1）原材料LED的原材料包括襯底材料砷化鎵、磷化鎵、藍(lán)寶石和碳化硅等。2）LED上游產(chǎn)業(yè)主要是指LED發(fā)光材料外延制造和芯片制造。3）LED中游產(chǎn)業(yè)

是指LED器件封裝產(chǎn)業(yè)。根據(jù)用于現(xiàn)實(shí)、照明、通信等不同場合，封裝出不同顏色、不同形狀的品種繁多的LED發(fā)光器件。4）LED下游產(chǎn)業(yè)是指應(yīng)用LED作為顯示或照明器件后形成的產(chǎn)業(yè)。5）測試儀器和生產(chǎn)設(shè)備測試儀器主要有：外延材料方面的X射線雙晶衍射儀、熒光譜儀等；芯片、器件測試儀器方面的LED光電特性測試儀、光譜分析儀等。35、答：光從發(fā)光二極管芯片的p-n結(jié)發(fā)出后一分為二，光的一半向上傳向芯片的頂部，有很好的機(jī)會(huì)逸出；另一半向下傳向芯片的襯底，很容易被吸收。1)上窗設(shè)計(jì),即在外延薄膜中生