第一篇:遮阳百叶窗的特性与优势
常州阿诺克邦遮阳材料有限公司
遮阳百叶窗的特性与优势
百叶主要用于对阳光的调节作用,是建筑顶部的非常重要的一个装饰构件。百叶在顶部展开:百叶作为屋顶的一种形式。把屋顶装扮的更好看了。
而提到百叶,很容易便想到那些把结构、机电部份外露的高科技建筑,谈到建筑与构造的关系。百叶以水平的方式展开,百叶组群的水平展开:建筑的外立面因素中,构成纯洁的水平线条。百叶组群的交错排列:住宅和公建中都有这种百叶的布置方式。使得外立面活泼而富有生气。百叶组群的垂直展开:百叶组群在竖直方向展开,构成挺拔的竖向线条。
遮阳百叶根据不同环境的要求,再通过对遮阳系统的设计来限制直射辐射、散射辐射和环境表面反射辐射对室内温度及光线的影响。
而百叶窗相对较宽,一般用于室内室外遮阳、通风。现在越来越多人认同的百叶幕墙也是从百叶窗进化而来。百叶幕墙功能优点多,而且非常美观,一般用于高楼建筑。遮阳百叶窗帘通风透气性能好、可调节室内光照强度,尤其适用于简洁明快的室内空间。塑铝百叶窗因其不易褪色、不变形、隔热效果好而受到消费者的青睐
新型遮阳百叶优点在于:转轴转动时,带动固定其上的翻转轮旋转,从而带动百叶窗的叶片转动,由于翻转轮受到底座的二个方向的限制,因此百叶窗的叶片旋转到位后不再旋转,避免了叶片的过度翻转。整个叶片翻转机构结构简单,易于制作。
遮阳百叶的作用:
1、遮阳、采光,遮阳和能源,降温、节能、环保。
2、舒适性:体感舒适、温度舒适、视觉舒适、适应舒适;装饰性;私密性;对建筑表面的保护性作用。
百叶窗的特性:
1.良好的遮旋光性及现代流线感的视觉享受;
2.叶片表面光亮,边孔设计,遮光率高达98%;
3.防潮不发霉,可置于潮湿环境中;
4.使用抗UV材料制作,室内节能更有效;
5.不含甲醛,防水隔热,不助燃,不退色,耐热不变形。
百叶窗的优点:
1.建筑外遮阳功能:通风百叶窗有效抵搞阳光对室内的辐射热能,可以达到夏季降低室温的功效。同时强度好,不易被破坏。可以通过调节通风百叶窗的开启的角度,使室内不但能控制光线的角度,同时也可以增加安全性,隐秘效果相对较好。
2.大型建筑高窗,大面积排风:通风百叶窗配置电动开启设备能有效的解决厂房。难开启部位的窗,通风时的要求。全部开启时(90度)通风量达到99%,优良的通风功能:下雨天也可进行通风的工作。根本不用考虑开窗后下雨进水或防盗的问题。民用的遮阳防盗,各场所通用型:厂房的排烟通风。建筑外部立面表现,防台风设置,改善通风设置,学校的防护设置都能通过通风百叶窗的不同的设。
第二篇:民族特性与德育
不同的国家因民族特性不同德育也体现出不同的特征,从而德育在社会整体发展中的作用大小也不同。本文主要通过比较德国、日本德育共性来探讨民族特性与道德教育的统一性。
一、道德教育中民族特性突出
1.将德育放在首位是德国、日本教育的民族特性之一。德国、日本两国教育历来重视德育,将德育放在首位。日本早在1879年,天皇便颁布《修订教育令》,确定以修身为“本”,知识为“末”的原则,使独立的德育课程——修身科的口授学时占总授课学时比重由1.5%上升至10%,在各科中跃居第一[1](p293)。虽然二战后一度实行主智主义教育路线,但在1971年,日本颁布教育改革令,强调把德育放在首位,重点抓[2](p295)。此后,日本政府颁布了一系列文件都重申这一思想,使德育主导的思想在社会上形成共识。
为了进一步贯彻这一思想,一方面,日本政府对学校德育实行全面干预,有一整套管理体制:从教育部、德育研究机构、研究会、地区教育机构、学校辅导组到班主任。1963年起文部省相继在全国各都、道、府、县指定一批中小学为德育实践学校,按地区联合组成道德教育共同推进学校,直接受文部省及所在政府教育委员会具体指导。这些学校中又一般由几所联合成立德育委员会,其下,各校又设有德育研究会,研究具体的学校德育教材、方法、各种活动安排、出现的问题以及不同时期的德育重点等[3](p138)。日本国立研究所以及都、道、府、县等教育行政机构及教科所或教研会中也都设有专门的德育领导和研究机构。另一方面,从1958年起,日本中小学每周开设一节道德课,称“道德时间”,正规教材由文部省制定,除正规教材外,文部省还编有一套收有几百篇文章的德育乡土教材。
德国学校是从教会教育机构中演化而来,学校德育带有浓厚的宗教色彩,德育首位的思想也由来已久。1870年德国统一后,宪法就规定宗教教育为核心课程,学校德育主要由宗教教育承担,教会管理宗教课事宜。1889年威廉二世发布教令,要求德国学校把“畏神”和“热爱祖国”的教育放在首位[1](p166)。后来由于希特勒上台后强化反动政治教育,一度使德育与军国主义宣传划等号,法西斯德育路线对战争起了推波助澜的作用,因此,唯智育主义二战后一度在西德盛行。但毒品、暴力等问题促使人们不断反省德育问题,许多州(如巴伐利亚州)纷纷对德育做出决定,州宪法明文规定德育的重要性,指出学校不仅传授知识,更重要的应塑造人的个性和心灵,教育学生尊重宗教,爱国爱民。
德国对德育的重视方式与日本的政府主导型截然不同,德育实行教育分权制,两德统一后仍然如此。学校德育以宗教教育为根本,在各方面都突出宗教信仰和教会的作用,宗教课是中小学的必修科目,全权由教会包办,校长都不得干涉过问,至上性可见一斑。此外,德国人认为,思想行为教育是一个综合工程,强调将德育贯穿于一切教学工作之中,除宗教课、伦理课、社会课等德育科目外,要求其他课程也应担负德育任务(从操作层面看,大众学校实行的教师包班制,一个教师上十门课左右,对教师把德育与其他教学相联系也十分有利)。
2.重视本民族传统的道德价值观教育是德国、日本德育的特征之一。日本德育重视传统的道德价值观教育。明治维新以前,各种教育(如家庭、私塾、平民乡学、大学寮等)都以灌输伦理道德为核心,对百姓进行严格而广泛的封建神道、儒道和武士道的三重道德熏陶,推崇天皇崇拜、仁义忠孝、跷勇、坚忍、重名轻死、崇拜军刀、舍身正果等价值观;明治维新时,在吸收西方科技和文明的同时,仍以封建道德作为学校德育的基本内容,培养掌握现代技术的封建臣民武夫;此后,实际执行的军国主义教育路线使西方技术与皇道国粹更牢地合壁一体,在致力于富国强兵的知识技能传授的同时,以培养天皇忠顺的臣民为目标,最终,“忠君爱国”的军国主义德育成为战犯的帮凶。1947年,日本修正了教育基本法,抛弃了推崇了50年的武士道军国主义德育路线,以培养国民热爱真理与正义,尊重个人价值,富有自主精神,身心健康,爱好和平为宗旨。此后,经过若干次改革,德育目标明确规定要使日本人“具有自主性”,推崇尊重个人、尊重个性、自由、纪律、自我责任等现代社会所需要的价值观,与此同时,尤其注重传统道德价值观,如忠孝、家族和皇道等观念巧妙在与“建设家乡”,“为大和民族利益”等口号结合起来,再配以其它的感性材料(包括英雄史),教育效果很强。需要指出的是,日本20世纪70年代开始出现的对天皇敬爱和日本国崇拜的情调以及美化侵略战争和战犯的态度,已日益受到世人的关注。
德国自19世纪70年代统一后,虽然形成了全国普通国民教育体系,但德育中的宗教特色仍然很浓厚,价值以一般教义为基础,遵循宗教价值观,敬神、畏神、服从、纪律、忠诚、责任、仁爱等道义型价值取向是其体现,而市场经济的价值取向是功利型的,信奉的是竞争、利益、尊严、责任、效率、自由等,经过冲突与磨合,战后,德国德育目标强调要培养人的尊严、克己、乐于助人、理解他人,强调对公民进行诸如诚实、坦率、互助、给予、仁爱、不自私、责任感、相互谅解协调等健全人格的质素教育,现代社会所需的完善人格教育与其传统文化特质有机结合起来了。当然,两次大战期间德国实行法西斯德育,所鼓吹的以对暴力的崇拜和对权威的盲从为特征的“特种日耳曼民族”观在今天西方极右势力有所抬头的背景下有死灰复燃之象,应当引起人们的警惕。
二、民族特性通过德育进一步被强化
1.德国、日本德育的核心目标是培养民族精神,两国人民民族认同感强烈。日本学校德育内容主要是文部省制定的道德条目为主,每一德目都有详尽说明,特别强调德育与各科及课外活动配合,除正规教材外,还鼓励教师依据这些德目自编教材,因此,德育实际是由德育课以及历史、地理、公民、政治经济、家庭技术等等社会科和社会实践课程、生活指导课、劳动课等共同承担。日本德育内容虽然十分丰富,但德育的核心目标却十分明确,旨在培养民族精神,这是日本学校德育最突出的特色。1990年后,日本将德育目标表述为:“将尊重人的精神和对生命的敬畏观念贯彻于家庭、学校及社会的具体生活中,为创造有个性的文化及发展民主社会及国家而努力,进而培养对和平国际社会做出贡献的具有自主性的日本人,以培养作为基石的道德情操为目的”[1](p298)。其核心有二:一是培养人的尊严,一是培养日本人,其根本实质是培养懂得廉耻、服从国家意识、拥有民族优越感的“高大”日本人,使全体日本人树立起民族意识。日本民族精神之精髓——勇于进娶百折不挠、忠精团结、舍身奉献等德性教育浓浓地渗透于各门德育课程及活动之中。由于日本德育是全民德育,家庭、学校、社区各自承担切实可行的教育任务,因此,“高大”日本人教育很有成效,日本人民民族认同感极强,以身为日本人而自豪。
德国德育除宗教课、伦理课外,道德观念教育也渗入所开设的大量社会科之中,如,地理、历史、教育、社会、劳动、家政、经济等。此外,从宗教仪式到各种庆典仪式,甚至到课堂装饰(悬挂耶稣蒙难的大十字架),无处不体现出道德的教化。虽然德国学校德育因各州具体的德育要求不同而目标有别,没有统一的文字表述。但二战后,德国德育的基本目的是以宗教为根本,陶冶“精神与人格”[1](p171),除培植学生的宗教信仰外,注重培养人的尊严、克己、责任感、乐于助人,对真善美的感受性,民主精神和爱国爱民以及德意志精神,其中培养学生具有“德意志”精神是德国德育的核心目标。德意志民族以气质高贵、尊严、责任感、思维严谨周密著称于世。德育根本目的是要培植民族精神,树立民族自信心、民族自豪感,灌输爱国教育。为实现这一目标,尤其重视德国史、德国地理等教学,在各种德育教材中强调介绍德国民族英雄和民族著名科学家在国际上的贡献,而在培养人的尊严、责任感上,德国德育对法西斯主义的态度与日本的形成鲜明地对比。某种意义上说,德国德育是相当成功的,人们在与德国或德国人的交往中,总会感觉到他们对工作、对祖国表现出的由衷的献身精神,爱国主义、民族认同感表现十分突出。
2.德国、日本德育的功效之一是民族特性突出。德国、日本德育的成效人们是有目共睹的,这主要表现在两国民族特性鲜明,甚至在市场经济的运行中都表现出本民族的特色。
大和民族强调集体主义价值观,倾向于从集体道德观看人生、订行为准则,突出群体意识,国民的同舟共济的意识浓厚,这是德育的成效。日本德育强调合作的集体主义原则,重点培养、炼塑群体共存共荣的精神,集体主义价值观教育表现在方方面面,如,中小学德育大纲中有“关于集体与社会”的道德条目(从低年级到高年级按循序渐进的原则制订具体的教学要点)[2](p201),通过讲解、讨论、辩论等各种方式在“道德时间”进行教育,还渗透到其它社会学科的教学和特别活动(类似我国的第二课堂)、学生会活动、俱乐部活动、全校性活动(如国庆、校庆、文化祭、音乐会、校运会等)等活动之中,甚至在学生守则中都能体现出集体主义的德育理念,如,日本兵库县立神户高冢高中学生守则中对着装(细致到鞋袜颜色、校服的换装时间、毛衣颜色及式样……)、礼貌用语等都有细致、详尽规定[1](p309),集体主义观念深入人心。
日本人讲求群体协作的民族特性如此鲜明,以至于在当今社会表现出独特的市场经济模式:协作型市场经济,它体现在企业间的相互协作及企业内部的团结合作,员工以工厂企业为家,而且,公司企业名气越大,越注重公司精神教育,像松下公司从厂家到管理机构、培训中心以及技工学校和研究机构,都非常注重“产业报国、光明正大、奋斗向上、礼貌谦让、适应形势、感恩报德”的“松下精神”教育[1](p461)。重视集体的企业文化建设被不少人认为是日本成为经济巨人的秘密武器。
日尔曼民族国家意识强烈,某种意义上可以说整体主义观念普遍被接受,这与道德的教化是分不开的。德国德育在运作中表现出人性型特点,专注于对上帝的虔诚和对人性的磨练,体现了克己、互助、严谨、责任感、关爱、不自私、给予、发展相互谅解协调关系等特征,这些德性普遍被推崇,重视社会公平就会成为必然。
德国人重视社会公平,从而在市场经济运行中,逐渐形成了具有自身特性的市场经济模式:德国的社会市场经济。第二次世界大战给德国造成了毁灭性灾难,而联邦德国的迅速崛起,被视为战后西方经济发展的奇迹,其主要原因,就是实行了由德国经济学家L·艾哈德(LudwigErhard1897~1977)倡导的“适应社会的自由市场经济”,简称为“社会市场经济”体制。这种体制的主要特点就是要把市场上的自由竞争与社会平衡结合起来,个人利益与国民经济的整体利益的统一,讲求效率、强化竞争的同时,又讲求公正、减少两极分化,提倡社会公平,注重社会保障,体现出全社会范围内的公平原则。不难看出,德国人克己、互助、服务社会和人群等良好品行,对德国的社会市场经济模式的形成和推行起了基础作用,而德国人的诚实、坦率、尊严、不自私、责任感、理解他人等品行也体现在方方面面,譬如说对二战中法西斯行径的反思与忏悔赢得了世界人民的赞赏,为其经济的发展减少了不少外部阻力。
第三篇:绿化情形与特性
岑峰明德小学
2011年校园绿化公园化情况与特性
绿色是时代发展的主旋律。创建绿色学校,营造绿色氛围,是促进学生健康发展,打造美好环境的重要因素。
岑峰明德小学学校校园硬化、绿化、公园化建设基本到位。资金投入也受到上级政府的极大关注,校园建设成为一项常抓不懈的基础性工程。为了搞好校园绿化工作,学校各方筹集资金。现在学校的绿化面积达480平方米,可以绿化的场地已经全部绿化。学校三季有花,常年有绿,树木、草坪、花坛,已经布满校园。2010年10月,我们在教学楼前两侧种植名贵花木60余棵,院墙边和后山挡墙根部种植的草已初具规模。校园内共引进苗木十几个品种,共300多棵,其中名贵花木(如玉兰、雪松、香樟、丁香)几十棵。今年以来,我们在办公楼前建成了立体花坛,由金叶女贞做成的“立志成才”四个造型大字现已成型。校园内花木成林,景色怡人,无处不洋溢着清新、幽雅的文化育人环境。
目前,我们学校学生宿舍与食堂快竣工,这两栋楼两侧全部绿化。这些花草树木学校实行“三到位”的挂牌目标管理责任制。即:管理目标到位,管理责任到位,管理奖惩措施到位。在全校师生的呵护下,正争奇斗艳,吐露芬芳。
学校的文化建设与之同步发展,学生自办的园地栏目设计、墙报、板报具有明德特色,体现着学校发展的目标和蓝图。校园内随地可见得名言警句更是我校文化建设一道亮丽的风景线。创建优美、宽松、催人向上的育人环境,学校的每一位师生都为这每一项劳动付出了心血和汗水,同时也享受着优美环境带给我们愉悦、乐趣。
我们坚信“再差的环境经过人的努力也是可以改造的。”我们要让岑峰明德小学永远充满青春的朝气。
第四篇:制冷剂回收、净化、加注设备的特性及优势
制冷剂回收、净化、加注设备的特性及优势
[编者按】交通运输部在2011年试点推进绿色汽车维修技术,并对绿色汽车维修技术所需主要设施设备和材料实施资金补贴,为了促进专项补贴资金能采购到技术性能优良、节能减排效果显著的绿色维修设备,中国汽车保修设备行业协会针对相关设备生产企业开展“节能减排,绿色汽修一中国汽保行业在行动”征文活动,《汽车维修与保养》杂志作为协会会刊将征集的作品分期刊发在《中国汽保》栏目,重点介绍绿色机电维修技术、绿色钣金技术、绿色涂漆技术及其他绿色维修技术等内容。“制冷剂回收、净化、加注设备”属于绿色机电维修技术,本期我们详细介绍其特性及优势。
环境保护是我国“十二五”经济发展规划的要求,也是实现全面小康社会的前提基础。在以科学发展观为指导,促进经济建设又好又快发展的大背景下,环境保护是我国各级政府强力推进的重要措施,也是整个社会关注的焦点。
根据联合国环境规划署的《关于消耗臭氧层物质议定书――制冷、空调和热泵委员会2012年的报告》,我国在2011年氟利昂消费量已达50万余吨。截至2011年1月,中国R134a制冷剂年生产量达20万吨。
在制冷剂回收、净化、加注机未研制成功以前,制冷空调装置在生产及维修过程中,会排放大量的制冷剂到大气中。据资料介绍,全世界CFC-11离心式冷水机组在维修保养和抽气装置的运行等工作过程中每年至少排放4500吨CFC(氯氟烃)。日本曾对使用离心式冷水机组的用户进行统计,各用户平均CFC-11的补充充注率高达13.66%。目前,大约2.88亿辆汽车使用CFC-12空调,其车辆维修时全年排放量可达11.52万吨,上海地区近年用于汽车空调CFC的年排放量达103吨。20世纪80年代后期,由于人民生活水平的不断提高,制冷剂(俗称氟利昂)的生产达到了高峰,年产制冷剂达到了144万吨。据权威统计资料,在对氟利昂实行控制之前,全世界向大气中排放的氟利昂已达到了2000万吨。氟利昂最大的特点是无削减期,释放到大气中的氟利昂在空气中历经上百年也不会削减。一个氯氟利昂分子就能破坏多达10万个臭氧分子。臭氧层被大量损耗后,吸收紫外线辐射的能力大大减弱,从而引起地球“温室效应”。
因此,减少排放,增强制冷剂的回收再利用工作已经开始引起世界各国环保工作者与制冷工作者的普遍重视。多数发达国家已制定法规,加强在维修过程中的回收、再循环和再生处理。美国环保局已颁布了一项新的法规,要求对空调装置和电冰箱中使用的制冷剂全部进行再生循环利用。我国香港地区已经规定在制冷空调的维修时不得随意排放CFC,违者罚款10万港币。我国内地在氟利昂回收方面行动相对落后,从20世纪90年代开始采取各种措施,控制制冷剂向大气的排放。目前,我国已制订法规,强调在制冷空调装置维修时,必须进行回收、净化、循环利用制冷工质,以期达到节能、减排、环保的目的,改善人类生存环境。
目前,国内市场上流通的制冷剂回收、净化、加注机,大部分采用人工观察、手动操作的程序,已经不能满足生产和维修的需求。为提高冷媒回收加注设备的自动化程度,进一步提高氟利昂的利用率,同时也为了响应国家节能减排、环境保护的号召,温特尔冷媒回收净化加注机提供了20多款精良的产品,是目前国内外市场上功能齐全,回收速度快、加注精确、净化干净的同类产品中的尖端产品。
一、对制冷剂的循环再利用效果
该产品在空调企业维修过程中,将原本排放到大气中的氟利昂进行净化再回收利用,使原本空调企业随意排放到大气中的制冷剂得到循环利用,否则空调企业需要重新购买制冷剂回注到空调中。生产制冷剂要耗废大量的水、电、煤等物质,其各种耗能也是一种社会资源的浪费。通过该设备的回收功能,达到了制冷剂的再利用,节约了空调厂家再采购制冷剂的费用,因此,回收再利用制冷剂达到了节能减排的效果。
举例说明:以一家企业年产1000台制冷剂回收净化加注机全部投入市场使用计算。分别从家用空调、中央空调、制冷设备生产工厂和空调器报废环节测算可循环利用的制冷剂量。
1.家用空调制冷剂量测算
家用空调生产返修环节可循环再利用制冷剂量测算,以目前国内一般制冷剂回收加注机设备生产企业的订单为例测算,目前海尔集团、海信集团、格力集团和大连冰山总产量为2450万台家用空调,年返修率0.5%~1.5%,平均每年约有245万台需返修,每台家用空调可循环再生利用的制冷剂量为0.5~1.1 kq,按照平均每台可循环利用制冷剂0.8kg计算,家用空调每年返修环节可循环利用的制冷剂量2450万台×0.8kq/台=19600吨。
2.中央空调制冷剂量测算
中央空调生产返修环节可循环再生利用制冷剂量测算,以目前国内一般制冷剂回收加注机订单进行测算,目前海尔集团、海信集团、格力集团和大连冰山总产量为220万台中央空调,返修率1.0%~1.8%,平均每年约有3.08万台需返修,一台螺杆机返修过程可循环再生利用的制;令剂量从几十千克到几百千克不等,按照平均1台1 00kq计算,中央空调每年返修环节可循环利用的制冷剂量=3.08万台×100kg/台=3080吨。
3.制冷设备生产工厂制冷剂量测算
目前制冷设备生产工厂内一般都没有大型制冷剂储罐,用的都是400kg、800kg、1000kg几种规格的制冷剂钢瓶,这些钢瓶在加注以后,每只钢瓶的制冷剂残留量在40~80kq左右。根据工厂规模的不同,用量也不等。目前,海尔集团、海信集团、格力集团和大连冰山等公司制冷剂钢瓶年使用量均在25000瓶以上,每支钢瓶的制冷剂残留量平均按60kg计算,每年可循环利用的制冷剂量=25000瓶×60kg/瓶=1500吨。
4.空调报废环节制冷剂量测算
空调报废环节可循环再生利用制冷剂量测算,假设目前国内一般制冷剂回收加注机生产企业年订单干台,并全部投放市场,按目前海尔集团、海信集团、格力集团和大连冰山空调器总保有量约13000万台,空调淘汰周期按照6年计算,年报废量约为2166万台,报废后每台空调含制冷剂量从0.5千克到几十千克不等,按照平均1台1kg计算,每年可循环利用的制冷剂量=2166万台×1kq/台=2166吨。
第五篇:LED主要参数与特性要点
LED主要参数与特性
(时间:2005-11-19 15:36:11 共有
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LED是利用化合物材料制成pn结的光电器件。它具备pn结结型器件的电学特性:I-V特性、C-V特性和光学特性:光谱响应特性、发光光强指向特性、时间特性以及热学特性。
1、LED电学特性
1.1 I-V特性 表征LED芯片pn结制备性能主要参数。LED的I-V特性具有非线性、整流性质:单向导电性,即外加正偏压表现低接触电阻,反之为高接触电阻。
如左图:
(1)正向死区:(图oa或oa′段)a点对于V0 为开启电压,当V<Va,外加电场尚克服不少因载流子扩散而形成势垒电场,此时R很大;开启电压对于不同LED其值不同,GaAs为1V,红色GaAsP为1.2V,GaP为1.8V,GaN为2.5V。
(2)正向工作区:电流IF与外加电压呈指数关系
IF = IS(e qVF/KT –1)-------------------------IS 为反向饱和电流。
V>0时,V>VF的正向工作区IF 随VF指数上升 IF = IS e qVF/KT
(3)反向死区 :V<0时pn结加反偏压
V=-VR 时,反向漏电流IR(V=-5V)时,GaP为0V,GaN为10uA。
(4)反向击穿区 V<-VR,VR 称为反向击穿电压;VR 电压对应IR为反向漏电流。当反向偏压一直增加使V<-VR时,则出现IR突然增加而出现击穿现象。由于所用化合物材料种类不同,各种LED的反向击穿电压VR也不同。
1.2 C-V特性
鉴于LED的芯片有9×9mil(250×250um),10×10mil,11×11mil(280×280um),12×12mil(300×300um),故pn结面积大小不一,使其结电容(零偏压)C≈n+pf左右。
C-V特性呈二次函数关系(如图2)。由1MHZ交流信号用C-V特性测试仪测得。
1.3 最大允许功耗PF m
当流过LED的电流为IF、管压降为UF则功率消耗为P=UF×IF LED工作时,外加偏压、偏流一定促使载流子复合发出光,还有一部分变为热,使结温升高。若结温为Tj、外部环境温度为Ta,则当Tj>Ta时,内部热量借助管座向外传热,散逸热量(功率),可表示为P = KT(Tj – Ta)。
1.4 响应时间
响应时间表征某一显示器跟踪外部信息变化的快慢。现有几种显示LCD(液晶显示)约10-3~10-5S,CRT、PDP、LED都达到10-6~10-7S(us级)。
① 响应时间从使用角度来看,就是LED点亮与熄灭所延迟的时间,即图中tr、tf。图中t0值很小,可忽略。
② 响应时间主要取决于载流子寿命、器件的结电容及电路阻抗。
LED的点亮时间——上升时间tr是指接通电源使发光亮度达到正常的10%开始,一直到发光亮度达到正常值的90%所经历的时间。
LED 熄灭时间——下降时间tf是指正常发光减弱至原来的10%所经历的时间。
不同材料制得的LED响应时间各不相同;如GaAs、GaAsP、GaAlAs其响应时间<10-9S,GaP为10-7 S。因此它们可用在10~100MHZ高频系统。LED光学特性
发光二极管有红外(非可见)与可见光两个系列,前者可用辐射度,后者可用光度学来量度其光学特性。
2.1 发光法向光强及其角分布Iθ
2.1.1 发光强度(法向光强)是表征发光器件发光强弱的重要性能。LED大量应用要求是圆柱、圆球封装,由于凸透镜的作用,故都具有很强指向性:位于法向方向光强最大,其与水平面交角为90°。当偏离正法向不同θ角度,光强也随之变化。发光强度随着不同封装形状而强度依赖角方向。
2.1.2 发光强度的角分布Iθ是描述LED发光在空间各个方向上光强分布。它主要取决于封装的工艺(包括支架、模粒头、环氧树脂中添加散射剂与否)
⑴ 为获得高指向性的角分布(如图1)
① LED管芯位置离模粒头远些;
② 使用圆锥状(子弹头)的模粒头;
③ 封装的环氧树脂中勿加散射剂。
采取上述措施可使LED 2θ1/2 = 6°左右,大大提高了指向性。
⑵ 当前几种常用封装的散射角(2θ1/2角)圆形LED:5°、10°、30°、45° 2.2 发光峰值波长及其光谱分布
⑴ LED发光强度或光功率输出随着波长变化而不同,绘成一条分布曲线——光谱分布曲线。当此曲线确定之后,器件的有关主波长、纯度等相关色度学参数亦随之而定。
LED的光谱分布与制备所用化合物半导体种类、性质及pn结结构(外延层厚度、掺杂杂质)等有关,而与器件的几何形状、封装方式无关。
下图绘出几种由不同化合物半导体及掺杂制得LED光谱响应曲线。其中
LED 光谱分布曲线
1蓝光InGaN/GaN 2 绿光 GaP:N 3 红光 GaP:Zn-O 4 红外GaAs 5 Si光敏光电管 6 标准钨丝灯
① 是蓝色InGaN/GaN发光二极管,发光谱峰λp = 460~465nm;
② 是绿色GaP:N的LED,发光谱峰λp = 550nm;
③ 是红色GaP:Zn-O的LED,发光谱峰λp = 680~700nm;
④ 是红外LED使用GaAs材料,发光谱峰λp = 910nm;
⑤ 是Si光电二极管,通常作光电接收用。
由图可见,无论什么材料制成的LED,都有一个相对光强度最强处(光输出最大),与之相对应有一个波长,此波长叫峰值波长,用λp表示。只有单色光才有λp波长。
⑵ 谱线宽度:在LED谱线的峰值两侧±△λ处,存在两个光强等于峰值(最大光强度)一半的点,此两点分别对应λp-△λ,λp+△λ之间宽度叫谱线宽度,也称半功率宽度或半高宽度。
半高宽度反映谱线宽窄,即LED单色性的参数,LED半宽小于40 nm。
⑶ 主波长:有的LED发光不单是单一色,即不仅有一个峰值波长;甚至有多个峰值,并非单色光。为此描述LED色度特性而引入主波长。主波长就是人眼所能观察到的,由LED发出主要单色光的波长。单色性越好,则λp也就是主波长。
如GaP材料可发出多个峰值波长,而主波长只有一个,它会随着LED长期工作,结温升高而主波长偏向长波。
2.3 光通量
光通量F是表征LED总光输出的辐射能量,它标志器件的性能优劣。F为LED向各个方向发光的能量之和,它与工作电流直接有关。随着电流增加,LED光通量随之增大。可见光LED的光通量单位为流明(lm)。
LED向外辐射的功率——光通量与芯片材料、封装工艺水平及外加恒流源大小有关。目前单色LED的光通量最大约1 lm,白光LED的F≈1.5~1.8 lm(小芯片),对于1mm×1mm的功率级芯片制成白光LED,其F=18 lm。
2.4 发光效率和视觉灵敏度
① LED效率有内部效率(pn结附近由电能转化成光能的效率)与外部效率(辐射到外部的效率)。前者只是用来分析和评价芯片优劣的特性。
LED光电最重要的特性是用辐射出光能量(发光量)与输入电能之比,即发光效率。
② 视觉灵敏度是使用照明与光度学中一些参量。人的视觉灵敏度在λ = 555nm处有一个最大值680 lm/w。若视觉灵敏度记为Kλ,则发光能量P与可见光通量F之间关系为 P=∫Pλdλ ; F=∫KλPλdλ
③ 发光效率——量子效率η=发射的光子数/pn结载流子数=(e/hcI)∫λPλdλ
若输入能量为W=UI,则发光能量效率ηP=P/W 若光子能量hc=ev,则η≈ηP,则总光通F=(F/P)P=KηPW 式中K= F/P ④ 流明效率:LED的光通量F/外加耗电功率W=KηP 它是评价具有外封装LED特性,LED的流明效率高指在同样外加电流下辐射可见光的能量较大,故也叫可见光发光效率。
以下列出几种常见LED流明效率(可见光发光效率):
LED发光颜色 λp(nm)材料 可见光发光效率(lm/w)外量子效率
最高值平均值
红光 700660650 GaP:Zn-OGaAlAsGaAsP 2.40.270.38 120.50.5 1~30.30.2 黄光 590 GaP:N-N 0.45 0.1
绿光 555 GaP:N 4.2 0.7 0.015~0.15 蓝光 465 GaN 10
白光 谱带 GaN+YAG 小芯片1.6,大芯片18
品质优良的LED要求向外辐射的光能量大,向外发出的光尽可能多,即外部效率要高。事实上,LED向外发光仅是内部发光的一部分,总的发光效率应为
η=ηiηcηe,式中ηi向为p、n结区少子注入效率,ηc为在势垒区少子与多子复合效率,ηe为外部出光(光取出效率)效率。
由于LED材料折射率很高ηi≈3.6。当芯片发出光在晶体材料与空气界面时(无环氧封装)若垂直入射,被空气反射,反射率为(n1-1)2/(n1+1)2=0.32,反射出的占32%,鉴于晶体本身对光有相当一部分的吸收,于是大大降低了外部出光效率。
为了进一步提高外部出光效率ηe可采取以下措施:① 用折射率较高的透明材料(环氧树脂n=1.55并不理想)覆盖在芯片表面;② 把芯片晶体表面加工成半球形;
③ 用Eg大的化合物半导体作衬底以减少晶体内光吸收。有人曾经用n=2.4~2.6的低熔点玻璃[成分As-S(Se)-Br(I)]且热塑性大的作封帽,可使红外GaAs、GaAsP、GaAlAs的LED效率提高4~6倍。
2.5发光亮度
亮度是LED发光性能又一重要参数,具有很强方向性。其正法线方向的亮度BO=IO/A,指定某方向上发光体表面亮度等于发光体表面上单位投射面积在单位立体角内所辐射的光通量,单位为cd/m2 或Nit。
若光源表面是理想漫反射面,亮度BO与方向无关为常数。晴朗的蓝天和荧光灯的表面亮度约为7000Nit(尼特),从地面看太阳表面亮度约为14×108Nit。
LED亮度与外加电流密度有关,一般的LED,JO(电流密度)增加BO也近似增大。另外,亮度还与环境温度有关,环境温度升高,ηc(复合效率)下降,BO减小。当环境温度不变,电流增大足以引起pn结结温升高,温升后,亮度呈饱和状态。
2.6寿命
老化:LED发光亮度随着长时间工作而出现光强或光亮度衰减现象。器件老化程度与外加恒流源的大小有关,可描述为Bt=BO e-t/τ,Bt为t时间后的亮度,BO为初始亮度。
通常把亮度降到Bt=1/2BO所经历的时间t称为二极管的寿命。测定t要花很长的时间,通常以推算求得寿命。测量方法:给LED通以一定恒流源,点燃103 ~104 小时后,先后测得BO,Bt=1000~10000,代入Bt=BO e-t/τ求出τ;再把Bt=1/2BO代入,可求出寿命t。
长期以来总认为LED寿命为106小时,这是指单个LED在IF=20mA下。随着功率型LED开发应用,国外学者认为以LED的光衰减百分比数值作为寿命的依据。如LED的光衰减为原来35%,寿命>6000h。热学特性
LED的光学参数与pn结结温有很大的关系。一般工作在小电流IF<10mA,或者10~20 mA长时间连续点亮LED温升不明显。若环境温度较高,LED的主波长或λp 就会向长波长漂移,BO也会下降,尤其是点阵、大显示屏的温升对LED的可靠性、稳定性影响应专门设计散射通风装置。
LED的主波长随温度关系可表示为λp(T′)=λ0(T0)+△Tg×0.1nm/℃
由式可知,每当结温升高10℃,则波长向长波漂移1nm,且发光的均匀性、一致性变差。这对于作为照明用的灯具光源要求小型化、密集排列以提高单位面积上的光强、光亮度的设计尤其应注意用散热好的灯具外壳或专门通用设备、确保LED长期工作。
古今名言
敏而好学,不耻下问——孔子
业精于勤,荒于嬉;行成于思,毁于随——韩愈 兴于《诗》,立于礼,成于乐——孔子 己所不欲,勿施于人——孔子 读书破万卷,下笔如有神——杜甫 读书有三到,谓心到,眼到,口到——朱熹 立身以立学为先,立学以读书为本——欧阳修 读万卷书,行万里路——刘彝
黑发不知勤学早,白首方悔读书迟——颜真卿 书卷多情似故人,晨昏忧乐每相亲——于谦 书犹药也,善读之可以医愚——刘向 莫等闲,白了少年头,空悲切——岳飞 发奋识遍天下字,立志读尽人间书——苏轼 鸟欲高飞先振翅,人求上进先读书——李苦禅 立志宜思真品格,读书须尽苦功夫——阮元 非淡泊无以明志,非宁静无以致远——诸葛亮
熟读唐诗三百首,不会作诗也会吟——孙洙《唐诗三百首序》 书到用时方恨少,事非经过不知难——陆游 问渠那得清如许,为有源头活水来——朱熹 旧书不厌百回读,熟读精思子自知——苏轼 书痴者文必工,艺痴者技必良——蒲松龄
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