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1、2023年电子科学与技术专业 半导体照明技术及其应用课程教学大纲 （秋季） 一、课程名称：半导体照明技术及其应用Semiconductor Lighting Technology and Applications 二、课程编码： 三、学时与学分：32/2 四、先修课程: 微积分、大学物理、固体物理、半导体物理、微电子器件与IC设计 五、课程教学目标： 半导体照明是指用全固态发光器件LED作为光源的照明，具有高效、节能、环保、寿命长、易维护等显著特点，是近年来全球最具发展前景的高新技术领域之一，是人类照明史上继白炽灯、荧光灯之后的又一场照明光源的革命。本课程注重理论的系统性结构的科学性和内容的实
2、用性，在重点讲解发光二极管的材料、机理及其制造技术后，详细介绍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，使学生学完本课程以后，能对半导体照明有深入而全面的理解。 六适用学科专业：电子科学与技术 七、基本教学内容与学时安排： 绪论（1学时） 半导体照明简介、学习本课程的目的及要求 第一章 光 视觉 颜色（2学时） 1 光的本质 2 光的产生和传播 3 人眼的光谱灵敏度 4 光度学及其测量 5 作为光学系统的人眼 6 视觉的特征与功能 7 颜色的性质 8 国际照明委员会色度学系统 9 色度学及其测量 第二章 光源（1学时） 1 太阳 2 月亮和行星 3
3、 人工光源的发明与发展 4 白炽灯 5 卤钨灯 6 荧光灯 7 低压钠灯 8 高压放电灯 9 无电极放电灯 10 发光二极管 11 照明的经济核算 第三章 半导体发光材料晶体导论（2学时） 1晶体结构 2能带结构 3半导体晶体材料的电学性质 4半导体发光材料的条件 第四章 半导体的激发与发光（1学时） 1 PN结及其特性 2 注入载流子的复合 3 辐射与非辐射复合之间的竞争 4 异质结构和量子阱 第五章 半导体发光材料体系（2学时） 1 砷化镓 2 磷化镓 3 磷砷化镓 4 镓铝砷 5 铝镓铟磷 6 铟镓氮 第六章 半导体照明光源的发展和特征参量（1学时） 1 发光二极管的发展 2 发光二极管
4、材料生长方法 3 高亮度发光二极管芯片结构 4 照明用LED的特征参数和要求 第七章 磷砷化镓、磷化镓、镓铝砷材料生长（3学时） 1 磷砷化镓氢化物气相外延生长（HVPE） 2 氢化物外延体系的热力学分析 3 液相外延原理 4 磷化镓的液相外延 5 镓铝砷的液相外延 第八章 铝镓铟磷发光二极管（2学时） 1 AlGaInP金属有机物化学气相沉积通论 2 外延材料的规模生产问题 3 电流扩展 4 电流阻挡结构 5 光的取出 6 芯片制造技术 7 器件特性 第九章 铟镓氮发光二极管（2学时） 1 GaN生长 2 InGaN生长 3 InGaN LED 4提高质量和降低成本的几个重要技术问题 第十章
5、 LED芯片制造技术（3学时） 1光刻技术 2氮化硅生长 3扩散 4欧姆接触电极 5 ITO透明电极 6 表面粗化 7 光子晶体 8激光剥离（Laser Lift off，LLO） 9 倒装芯片技术 10 垂直结构芯片技术 11 芯片的切割 12 LED芯片结构的发展 第十一章 白光发光二极管（2学时） 1新世纪光源的研制目标 2 人造白光的最佳化 3 荧光粉转换白光LED 4 多芯片白光LED 第十二章 LED封装技术（3学时） 1 LED器件的设计 2 LED封装技术 第十三章 发光二极管的测试及可靠性（2学时） 1 发光器件的效率 2 电学参数 3光电特性参数光电响应特性 4 光度学参数
6、 5色度学参数 6热学参数（结温、热阻） 7 静电耐受性 8 LED可靠性概念 9 LED的失效分析 10 可靠性试验 11 寿命试验 12 可靠性筛选 13 例行试验和鉴定验收试验 第十四章 有机发光二极管（2学时） 3 OLED 4有机发光 5 6白光OLED发展趋势和实用化预测 第十五章 半导体照明驱动和控制（2学时） 1 LED驱动技术 2 LED驱动器 3 LED集成驱动电路 4 控制技术 第十六章 半导体照明应用技术、市场现状和展望（1学时） 1半导体照明应用产品开发原则 2 LED显示屏 3交通信号灯 4景观照明 5手机应用 6 汽车用灯 7 LCD显示背光源 8 微型投影机 9
7、 通用照明 10 光源效率和照明系统整体效率 11 LED外延 12 LED芯片技术 13 LED封装技术 14 LED发光效率的发展 15 市场现状和预测 16 半导体照明发展目标 八教材及参考书 方志烈编著，半导体照明技术，电子工业出版社，2023 九、参考书 1、史光国编著，半导体发光二极管及固体照明，科学出版社，2023 2、陈元灯编著，LED制造技术与应用，电子工业出版社，2023 3、肖志国编著，半导体照明发光材料及应用，工学工业出版社，2023 4、毛兴武等编著，新一代绿色光源LED及其应用技术，人民邮电出版社，2023 十、考核方式：开卷考试 电子科学与技术专业 电子科学与技术专业 电子科学与技术专业概论 电子科学与技术专业描述 电子科学与技术 电子科学与技术 电子科学与技术专业参观心得 电子科学与技术专业实习报告 电子科学与技术专业自荐书 关于电子科学与技术专业就业探讨