广东工业大学2020级物理学《固态照明原理与技术》考试试卷(含答案)

广东工业大学试卷用纸，共3页，第1页广东工业大学2020级物理学《固态照明原理与技术》广东工业大学2020级物理学《固态照明原理与技术》考试试卷课程名称:固态照明原理与技术试卷满分100分题号一二三四五六七八九十总分评卷得分评卷签名复核得分复核签名一、选择题20分（每题2分）1、照度表示被照明物体的单位面积所接受的总光通量，单位是（）A.瓦特B.坎德拉C.流明D.勒克斯2、太阳光的显色指数是（）A.70B.80C.90D.1003、下列哪种半导体不属于=3\*ROMANIII-=5\*ROMANV族半导体（）A.GaAsB.InNC.ZnOD.GaP4、覆盖可见光谱从红（橙、黄）绿部分,特别是制造红色和黄色超高亮度发光二极管的最佳材料是（）A.AlGaInPB.AlGaAsC.InGaND.GaP5、下列哪种材料可用来制造高亮度蓝紫光LED（）A.AlGaInPB.AlGaAsC.InGaND.GaP6、目前，工业上生长高亮度红绿光、蓝紫光LED芯片中的各层薄膜主要技术是（）A.液相外延B.金属有机物气相外延C.磁控溅射D.分子束外延7、目前，商业化GaN基LED广泛使用的衬底是（），A.Al2O3（蓝宝石）和SiCB.Si（硅）和GaAsC.SiO2（石英）和InPD.GaP和GaN学院：专业：班级学号：姓名：装订线8、下表中的几种照明光源，发光效率最高的是（）光源类型ABCD功率(W)520100150光通量（lm）5501210124020709、LED可靠性是指在规定的条件下和规定的时间内，具有完成规定功能的能力，也可能丧失完成规定功能的能力(称为失效)，其中属于固有可靠性范畴的是（）A．芯片失效B.热过应力失效C.电过应力失效D装配失效10、下表为不同制造商的LED相关参数，此表中散热性最好的LED的制造商是（）A．GREEB．LUMILDESC．EDISOND．SFT二、填空题20分（每空2分）11、380nm波长的光是光（填颜色）12、对于某些面辐射源或理想的漫射面，辐射亮度Rθ不随给定方向θ变化，就称这些面辐射源为余弦辐射体或光源。13、由库仑引力束缚在一起的电子-空穴对，也是一种激发的能量状态，称为。14、目前市场主流的白光LED产品是由蓝光芯片激发荧光粉产生黄光混合而成的。15、若已知外延材料的禁带宽度(符号：Eg，单位：eV)，则该外延片制作的LED发光波长与禁带宽度的关系通常可表示为：。16、色温越偏蓝，色温越（高/低）。17、封装过程中使用银胶的性能和作用主要体现在：、以及导热性。18、LED芯片有两种基本结构，横向结构和垂直结构。其中，垂直结构LED芯片的两个电极分别在LED外延层的两侧，其衬底必须有较好的（导电性/导热性/透光性）；横向结构LED芯片则两个电极在LED外延层的同侧。这两种结构中，结构具有较好的散热性和电流密度分布均匀等优点。三、判断题共5分（对的打“√”，错的打“×”，每题1分）19、颜色具有三个基本特性：色调、彩度和明度。其中黑白系列只有明度，彩度为0，没有色调。（）20、在CIE图中，x代表蓝色，y代表绿色，z代表红色，且x＋y＋z＝1。（）21、发光强度大于100mcd的LED，称之为超高亮度的LED。（）22、1W的LED称之为中功率LED，大于3W的称之为大功率LED。（）23、经过测试得到样品A的光通量比样品B的光通量高，则样品A的发光强度比样品B的发光强度高。（）四、名词解释，共20分(每题4分)24、色温25、三原色原理26、直接带隙半导体27、LED失效28、热阻五、简答题，共25分（每题5分）29、半导体发光材料的条件；30、照明用白光LED有哪些性能要求；31、白光发光二极管产生白光的几种方式；32、引脚式LED封装的主要流程；33、电子器件失效率与时间的关系（图）；五、论述题，共10分35、AlGaInPLED芯片的制造中，如何使光最大可能的取出。参考答案一、选择题20分(每小题2分)1、D2、D3、C4、A5、C6、B7、A8、A9、A10、D二、填空题20分(每空2分)11、紫12、朗伯13、激子14、YAG15、1240/Eg16、高17、固定芯片导电18、导电性横向三、判断题5分（每小题1分）19、√20、×21、√22、×23、×四、名词解释15分(每小题3分)24、答：光源的光辐射所呈现的颜色与在某一温度下的黑体辐射的颜色相同，称黑体的温度为光源的色温。25、答：指自然界中常见的大部分彩色都可由三种相互独立的基色按照一定比例混合得到。26、答：直接带隙半导体材料就是导带最小值（导带底）和满带最大值在k空间中同一位置。电子要跃迁到导带上产生导电的电子和空穴（形成半满能带）只需要吸收能量。27、答：LED执行规定功能（如光通量、发光效率、正向压降、反向漏电流等）的能力的终止。28、答：热量在热流路径上遇到的阻力，反映介质或介质间的传热能力的大小，表明了1W热量所引起的温升大小，单位为℃/W或K/W。五、简答题20分(每小题4分)29、答：带隙宽度合适、可获得电导率高的P型和N型半导体、可获得完整性好的优质晶体、发光复合概率大。30、答：发光效率:200lm/W；显色指数：希望达到100、一般要求80以上；色温：2500~6000K之间；寿命：50000~100000h；光通量：希望达到1Klm以上；环保：不使用对人体有害、玷污自然环境的有害物质。31、答：荧光粉转换白光LED（二基色、多基色）；紫外LED激发多基色荧光粉；多芯片白光LED（二基色、多基色）。32、答：固晶→焊线→封胶→切脚→测试33、答：浴盆曲线。早期失效期、偶然失效期、耗损失效期。三、论述题20分（每小题10分）34、答：LED产业链大致可分为五部分：原材料，LED上游产业，LED中游产业，LED下游产业，测试仪器和生产设备。1）原材料LED的原材料包括衬底材料砷化镓、磷化镓、蓝宝石和碳化硅等。2）LED上游产业主要是指LED发光材料外延制造和芯片制造。3）LED中游产业

是指LED器件封装产业。根据用于现实、照明、通信等不同场合，封装出不同颜色、不同形状的品种繁多的LED发光器件。4）LED下游产业是指应用LED作为显示或照明器件后形成的产业。5）测试仪器和生产设备测试仪器主要有：外延材料方面的X射线双晶衍射仪、荧光谱仪等；芯片、器件测试仪器方面的LED光电特性测试仪、光谱分析仪等。35、答：光从发光二极管芯片的p-n结发出后一分为二，光的一半向上传向芯片的顶部，有很好的机会逸出；另一半向下传向芯片的衬底，很容易被吸收。1)上窗设计,即在外延薄膜中生