信息材料5OptoelectronicMaterials-part1课件

Chapter5.OpticalMaterials材料的光学性质与光电性质发光材料光盘光纤光子晶体双光子材料光电材料折光材料光致变色、光致异构材料双折射材料上转换材料激光材料液晶材料5.1固体的光性质和光功能材料

固体的光性质，从本质上讲，就是固体和电磁波的相互作用，这涉及晶体对光辐射的反射和吸收，晶体在光作用下的发光，光在晶体中的传播和作用以及光电作用、光磁作用等。基于这些性质，可以开发出光学晶体材料、光电材料、发光材料、激光材料以及各种光功能转化材料等。在本章中，我们从固体对光的吸收的本质开始，然后介绍光电材料、发光材料和激光材料等。§5.1固体对光的吸收与光电转换材料5.1.1固体光吸收的本质

导带价带能隙（禁带）

我们先讨论纯净物质对光的吸收。

基础吸收或固有吸收固体中电子的能带结构，绝缘体和半导体的能带结构如图5.1所示，其中价带相当于阴离子的价电子层，完全被电子填满。导带和价带之间存在一定宽度的能隙（禁带），在能隙中不能存在电子的能级。这样，在固体受到光辐射时，如果辐射光子的能量不足以使电子由价带跃迁至导带，那么晶体就不会激发，也不会发生对光的吸收。导带价带能隙(禁带）激子能级

激子吸收除了基础吸收以外，还有一类吸收，其能量低于能隙宽度，它对应于电子由价带向稍低于导带底处的的能级的跃迁。这些能级可以看作是一些电子-空穴（或叫做激子，excition）的激发能级（图5.2）。处于这种能级上的电子，不同于被激发到导带上的电子，不显示光导电现象，它们和价带中的空穴偶合成电子-空穴对，作为整体在晶体中存在着或运动着，可以在晶体中运动一段距离（~1μm）后再复合湮灭。缺陷存在时晶体的光吸收晶体的缺陷有本征的，如填隙原子和空位，也有非本征的，如替代杂质等。这些缺陷的能级定于在价带和导带之间的能隙之中。当材料受到光照时，受主缺陷能级接受价带迁移来的电子，而施主能级上的电子可以向导带迁移，这样就使原本不能发生基础吸收的物质由于缺陷存在而发生光吸收，图5.3给出了各种光吸收的情况。

C→V过程

在高温下发生的电子由价带向导带的跃迁。

E→V过程

这是激子衰变过程。这种过程只发生在高纯半导体和低温下，这时KT不大于激子的结合能。可能存在两种明确的衰变过程：自由激子的衰变和束缚在杂质上的激子的衰变。基础吸收激子吸收

D→V过程

这一过程中，松弛的束缚在中性杂质上的电子和一个价带中的空穴复合，相应跃迁能量是Eg—ED。例如对GaAs来说，低温下的Eg为1.1592ev，许多杂质的ED为0.006ev，所以D→V跃迁应发生在1.5132ev处。因此，发光光谱中在1.5132ev处出现的谱线应归属于这种跃迁。具有较大的理化能的施主杂质所发生的D→V跃迁应当低于能隙很多，这就是深施主杂质跃迁DD→V过程。CCCEDDDDAAVVVVV电子泵抽运造成的电子—空穴对掺杂能带

D→A过程如果同一半导体材料中，施主和受主杂质同时存在，那么可能发生中性施主杂质给出一个电子跃迁到受主杂质上的过程，这就是D→A过程.。发生跃迁后，施主和受主杂质都电离了，它们之间的结合能为：

Eb=-e2/4πεKr5.1.1该过程的能量为：Eg—ED—EA—Eb。5.1.2无机离子固体的光吸收无机离子固体的禁带宽度较大，一般为几个电子伏特，相当于紫外光区的能量。因此，当可见光以至红外光辐照晶体时，如此的能量不足以使其电子越过能隙，由价带跃迁至导带。所以，晶体不会被激发，也不会发生光的吸收，晶体都是透明的。而当紫外光辐照晶体时，就会发生光的吸收，晶体变得不透明。禁带宽度Eg和吸收波长λ的关系为

Eg=hν=hc/λ5.1.2λ=hc/Eg5.1.3式中h为普朗克常数6.63×10-34J·s，c为光速。

然而如前所述，在无机离子晶体中引入杂质离子后，杂质缺陷能级和价带能级之间会发生电子-空穴复合过程，其相应的能量就会小于间带宽度Eg，往往落在可见光区，结果发生固体的光吸收。

例如，Al2O3晶体中Al3+和O2-离子以静电引力作用，按照六方密堆方式结合在一起，Al3+和O2-离子的基态能级为填满电子的的封闭电子壳层，其能隙为9ev，它不可能吸收可见光，所以是透明的。

如果在其中掺入0.1%的Cr3+时，晶体呈粉红色，掺入1%的Cr3+时，晶体呈深红色，此即红宝石，可以吸收可见光，并发出荧光。这是由于掺入的Cr3+离子具有填满电子的壳层，在Al2O3晶体中造成了一部分较低的激发态能级，可以吸收可见光。实际上，该材料就是典型的激光材料，我们在本章中还会讨论。

杂质原子在无机绝缘体中光学性质的研究范围十分广泛，作为基质材料的化合物有碱金属卤化物、碱土金属卤化物、Ⅱ-Ⅳ族化合物、氧化物、钨酸盐、钼酸盐、硅酸盐、金刚石和玻璃体等。而掺入作为光学活性中心的杂质离子多数为过渡金属和稀土金属离子等。图5.4给出了离子晶体的各种吸收光谱示意。5.1.3半导体的光吸收和光导电现象

1.本征半导体的光吸收

本征半导体的电子能带结构与绝缘体类似，全部电子充填在价带，且为全满，而导带中没有电子，只是价带和导带之间的能隙较小，约为1ev。在极低温度下，电子全部处在价带中，不会沿任何方向运动，是绝缘体，其光学性质也和前述的绝缘体一样。当温度升高，一些电子可能获得充分的能量而跨过能隙，跃迁到原本空的导带中。这时价带中出现空能级，导带中出现电子，如果外加电场就会产生导电现象。因此，室温下半导体材料的禁带宽度决定材料的性质。本征半导体的光吸收和发光，一般说来都源于电子跨越能隙的跃迁，即直接跃迁。价带中的电子吸收一定波长的可见光或近红外光可以相互脱离而自行漂移，并参与导电，即产生所谓光导电现象。当导带中的一个电子与价带中的一个空穴复合时，就会发射出可见光的光子，这就是所谓光致发光现象。2.非本征半导体的光吸收

掺入半导体的杂质有三类：施主杂质、受主杂质和等电子杂质。这些杂质的能级定域在能隙中，就构成了图5.3所示的各种光吸收跃迁方式。等电子杂质的存在可能成为电子和空穴复合的中心，会对材料的发光产生影响，单独的施主和受主杂质不会影响到材料的光学性质。这是因为只有当激发态电子越过能隙与空穴复合时，才会发生半导体的发光。譬如，n型半导体可以向导带提供足够的电子，但在价带中没有空穴，因此不会发光。同样，p型半导体价带中有空穴，但其导带中却没有电子，因此也不会发光。如果将n型半导体和p型半导体结合在一起形成一个p-n结，那么可以在p-n结处促使激发态电子（来自n型半导体导带）和空穴（来自p型半导体价带）复合。我们在p-n结处施加一个正偏向压，可以将n区的导带电子注入到p区的价带中，在那里与空穴复合，从而产生光子辐射。这种发光值发生在p-n结上，故称作注入结型发光。这是一种电致发光，是发光二极管工作的基本过程。图5.5示意出p-n结注入发光的原理示意。

这种将低压电能转变为光的方法是很方便的，已经用于制作发光二极管和结型激光器。利用半导体材料GaAs1-xPx的可调正x值来改变能隙，从而制作出从发红光到发绿光的各种颜色的发光二极管。也可以利用相反过程，用大于能隙宽度的能量的光照射p-n结，半导体吸收光能，电子从价带激发到导带，价带中产生空穴。P区的电子向n区移动，n区的空穴向p区移动，结果产生电荷积累，P区带正电，n区带负电，如果外接电路，电路中就会有电流通过。利用这种原理可以将太阳能转化为电能。例如，将n型半导体CdS上电析一层p型半导体Cu2S形成p-n结，就可以制成高性能的太阳能电池。图5.5p-n结注入发光过程示意

图5.7AgBr的光导电流随电压的变化（-185℃，照射光波长546nm，强度6.5×1010个光子/秒）当电场强度一定时，改变光的强度会对光导电流产生影响。一般地，光导电流强度与光强成正比变化。图5.7AgBr的光导电流随电压的变化

这样有光辐射激发产生的载流子，一方面在负荷中心消失掉，另一方面在电场作用下可以移动一段距离后，再被陷阱俘获。如果外电场强度大，则载流子再被陷阱所俘获之前在晶体中飘移的距离长、光电流强，但会有一个饱和值（即初级光电流的最大值），图5.7为AgBr的情况。

利用半导体的光导电效应，把光的信息转化为电的信息，这在现代技术和日常生活中已得到广泛应用。例如，对可见光敏感的CdS用于照相机的自动曝光机，半导体硒应用在静电复印机上；利用对红外线敏感的PbS、PbSe、PbTe等制成红外线探测器、传感器等。§5.2固体的发光和发光材料5.2.1发光概论1．激发源和发光材料分类发光（Luminescence）一般用来描述某些固体材料由于吸收能量而随之发生的发射光现象。发光可以以激发光源类型的不同划分为如下发光类型：光致发光（Photoluminescence）：以光子或光为激发光源，常用的有紫外光作激发源。电致发光（Electroluminescence）：以电能作激发源。阴极致发光（Cathodoluminescence）：使用阴极射线或电子束为激发源。2．发光材料的特性一般而言，对发光材料的特性有三个要求：发光材料的颜色

发光材料有彼此不同的颜色。发光材料的颜色可通过不同方法来表征。

颜色的单色性

从材料的发射光谱来看，发射谱峰的宽窄也是发光材料的重要特性，谱峰越窄，发光材料的单色性越好，反之亦然。我们将谱峰1/2高度时缝的宽度称作半宽度。如图5.10所示。依照发射峰的半宽度可将发光材料还分为3种类型：宽带材料：半宽度~100nm，如CaWO4；窄带材料：半宽度~50nm，如Sr(PO4)2Cl：Eu3+；线谱材料：半宽度~0.1nm，如Gd(VO4)：Eu3+；图5.10发射峰的半宽度发光材料究竟属于哪一类，既与基质有关，又与杂质有关。例如，将Eu2+掺杂在不同的基质中，可以得到上述3种类型的发光材料，而且随着基质的改变，发光的颜色也可以改变。半宽度

发光效率

发光材料的另一个重要特性是其发光强度，发光强度也随激发强度而改变。通常用发光效率来表征材料的发光本领，有3种表示方法：量子效率发射物质辐射的量子数N发光与激发光源输入的量子数N吸收（如果是光致发光则是光子数；如系电子发光，则是电子数。余类推。）的比值：

B量子=N发光/N吸收

5.2.1能量效率发光能量与激发源输入能量之间的比值

B量子=E发光/E吸收

5.2.2如果是光致发光，又与E=hν，所以能量效率还可以表示如下：

B量子=E发光/E吸收=hν发光/hν吸收=ν发光/ν吸收

5.2.3光度效率发光的流明数与激发源输入流明数的比值：

B量子=光度发光/光度吸收

5.2.4余辉

发光材料的一个重要特性是它的发光持续时间。依发光持续时间，我们可应将发光区分为荧光和磷光：荧光（Fluorescence）：激发和发射两个过程之间的间隙极短，约为<10-8秒。只要光源一离开，荧光就会消失。磷光（Phosphorescence）：在激发源离开后，发光还会持续较长的时间。还可以用余辉来表示物质发光的持续时间。余辉的定义为：当激发光停止时的发光亮度（或强度）J0衰减到J0的10%时，所经历的时间称为余辉时间，简称余辉。根据余辉可将发光材料分为六个范围：极短余辉<1μs短余辉1~10μs中短余辉10-2~1ms中余辉1~100ms长余辉0.1~1s极长余辉>1s图5.11CIE1931XY颜色坐标图——CMYK颜色空间CMYK颜色空间描述的是青，品红，黄和黑四种油墨的数值。以打印在纸上的油墨的光线吸收特性为基础。当白光照射到半透明油墨上时，某些可见光波长被吸收（减去），而其他波长则被反射回眼睛。这些颜色因此称为减色。

理论上，青色(C)、品红(M)和黄色(Y)色素在合成后可以吸收所有光线并产生黑色。由于所有的打印油墨都存在一些杂质，这三种油墨实际会产生土棕色。因此，在四色打印中除了使用青色、品红和黄色油墨外，还会使用黑色油墨(K)。且CMYK颜色空间与RGB颜色空间一样，均是与设备有关的色彩空间。蒙赛尔色彩体MUNSELL

蒙塞尔所创建的颜色系统是用颜色立体模型表示颜色的方法。它是一个三维类似球体的空间模型，把物体各种表面色的三种基本属性色相、明度、饱和度全部表示出来。以颜色的视觉特性来制定颜色分类和标定系统，以按目视色彩感觉等间隔的方式，把各种表面色的特征表示出来。目前国际上已广泛采用蒙塞尔颜色系统作为分类和标定表面色的方法。蒙塞尔颜色立体如图3－4所示，中央轴代表无彩色黑白系列中性色的明度等级，黑色在底部，白色在顶部，称为蒙塞尔明度值。它将理想白色定为10，将理想黑色定为0。蒙塞尔明度值由0－10，共分为11个在视觉上等距离的等级。蒙塞尔颜色立体示意图蒙塞尔色相的水平剖面标定系统奥斯特瓦尔德体系OSTWALD奥斯特瓦尔德（Ostwald）体系：奥斯华德色相以8色相为基础，每一色相再分3色，共24色相，明度阶段由白到黑，以a、c、e、g、i、l、n、p记号表示，所有色彩均为C纯色量＋W白色量＋B黑色量＝100。奥斯特瓦尔德色系的颜色立体奥斯特瓦尔德色相环5．2．2荧光和磷光1．光致发光材料的基本组成光致发光材料一般需要一种基质晶体结构，例如ZnS、CaWO4和Zn2SiO4等，在掺入少量的诸如Mn2+、Sn2+、Pb2+、Eu2+那样的阳离子。这些阳离子往往是发光活性中心，称作激活剂（Activators）。有时还需要掺入第2类型的杂质阳离子，称作敏活剂（Sensitizer）。图5.12说明一般荧光体和磷光体的发光机制。一般说来，发光固体吸收了激活辐射的能量hν，发射出能量为hν’的光，而ν’总小于ν，即发射光波长比激活光的波长要增大λ’>λ。这种效应称作斯托克位移（Stokesshift）。具有这种性质的磷光体称作斯托克磷光体。(a)(b)图5.12荧光体和磷光体的发光机制

2.光致发光原理：位形坐标模型（ConfigurationalCoordinateModelCCM）

晶体中的离子其吸收光谱与发射光谱与自由离子不同。自由离子的吸收光谱与发射光谱的能量相同，并且都是窄带谱或锐线谱（0.01cm-1）。而晶体中离子的发射光谱的能量均低于吸收光谱的能量，并且是宽带谱。这是由于晶格振动对离子的影响所致。与发光中心相联系的电子跃迁可以和基质晶体中的原子（离子）交换能量，发光中心离子与周围晶格离子之间的相对位置、振动频率以及中心离子的能级受到晶体势场影响等。因此，应当把激活剂离子及其周围晶格离子看作一个整体来考虑。相对来说，由于原子质量比电子大得多，运动也慢得多，故在电子跃迁中，可以认为晶体中原子间的相对位置和运动速率是恒定不变的（即弗兰克-康登原理Franke-Condon）。这样，就可以采用一种所谓的位形坐标来讨论发光中心的吸收和发射过程。

所谓位形坐标图，就是用纵坐标表示晶体中发光中心的势能，其中包括电子和离子的势能以及相互作用在内的整个体系的能量；横坐标则表示中心离子和周围离子的位形（Configration），其中包括离子之间相对位置等因素在内的一个笼统的位置概念。一般的也可代用粒子间核间距作横坐标。图5.13是发光中心基态的位形坐标示意图。图中连续的曲线表示势能作为发光中心离子核间距函数的定量变化关系，它在平衡距离re处有一个极小值，水平线ν0、ν1、ν2……表示粒子在基态具有的不同量子振动态。图5.13发光中心基态的势能图Stokesshiftisthedifference(inwavelengthorfrequencyunits)betweenpositionsofthebandmaximaoftheabsorptionandemission

spectra(fluorescenceandRamanbeingtwoexamples)ofthesameelectronictransition.ItisnamedafterIrishphysicistGeorgeG.Stokes.Whenasystem(beitamoleculeoratom)absorbsaphoton,itgainsenergyandentersanexcitedstate.Onewayforthesystemtorelaxistoemitaphoton,thuslosingitsenergy(anothermethodwouldbethelossofheatenergy).Whentheemittedphotonhaslessenergythantheabsorbedphoton,thisenergydifferenceistheStokesshift.Iftheemittedphotonhasmoreenergy,theenergydifferenceiscalledananti-Stokesshift.

依照弗兰克-康登原理，这个过程体系能量从A垂直上升到B，而离子的位形基本不变。但在激发态，由于离子松弛（即位形改变），电子以热能形式散射一部分能量返到新激发态能级C形成新的活性中心。那么，发光过程就是电子从活化中心C回到原来基态A或D。显然，激活过程能量ΔEAB>ΔECA或ΔECD。这就解释了斯托克位移。

5.14发光中心基态和激发态的势能图

应用之一:解释斯托克位移图5.14给出了基态和激发态的位形示意图，由此可以解释发光的许多特性。激活过程包括电子从基态能级A跃迁到激发态的较高能级B产生一个活性中心。

应用之二:解释发光“热淬灭”效应任何发光材料，当温度升高到一定温度时，发光强度会显著降低。这就是所谓的发光“热淬灭”效应（Thermalquenchingeffect）。利用图5.14可以解释这一现象。

在图5.14中，基态和激发态的势能曲线交叉于E点。在该点，激发态的离子在能量不改变的情况下就可以回到基态（E也是基态势能曲线上的一点），然后再通过一系列的改变振动回到基态的低能级上去。因此，E点代表一个“溢出点”（SpilloverPoint）。如果处于激发态的离子能获得足够的振动能而达到E点，它就溢出了基态的振动能级。如果这样，全部能量就都以振动能的形式释放出来，因而没有发光产生。显然，E点的能量是临界的。一般说来，温度升高，离子热能增大，依次进入较高振动能级，就可能达到E点。图5.14应用之三：解释非辐射跃迁另外，在吸收了光以后，离子晶格有一定弛豫，故平衡位置re只有统计平均的意义，实际上是一个极小的区间，因此吸收光谱就包括许多频率（或波长）而形成宽带。这就是固体中离子光谱呈带状的原因。在上述热淬灭现象的那种情况中，激发离子通过把振动能传递给环境——基质晶格，而失掉了其剩余的能量，返回到较低的能级上。这种跃迁过程不发射电磁波，即光，因而称为非辐射跃迁（nonrediativetransition）.类似这种非辐射跃迁，在敏活磷光体的机制中还包括一类非辐射能量传递（nonrediativeenergytransition）。图5.15说明这种情况。发生这种能量传递的必要条件是：（a）敏活剂和激活剂离子在激发态具有相近的能级；（b）敏活剂和激活剂离子与基质的晶体结构是相近的。在发光过程中，激活源辐照使敏活离子跃迁到激发态，这些敏活离子又把能量传递给邻近的激活离子。在传递过程中几乎没有能量损失，同时敏活离子返回它的基态，最后激活离子发光返回基态。图5.15

应用之四：解释“毒物”作用

某些杂质对发光材料有“毒物”作用，激发光因材料含有毒物而淬灭。毒物效应往往是以非辐射能传递方式起作用的：能量或从敏活剂或激活剂传递到毒物上，而后者将能量以振动能散射到基质晶格中，以致活性中心不能发光。具有非辐射跃迁的离子有Fe3+、Co2+、Ni2+等，因而在制备磷光材料中应当杜绝这些杂质的存在。3.反斯托克（anti-stokes）磷光体

新的一类引起广泛兴趣的发光材料是反斯托克磷光体。这种材料的特点是能发射出高于激活辐照能量的光谱。利用这种磷光体就可能将红外光转变为高能量的可见光，这是具有重要意义的，可以用于红外摄像和监测仪等。反斯托克磷光体研究较为透彻的材料之一是以YF3·NaLa(WO4)2和α-NaYF4等为基质，以Yb3+为敏化剂、以Eu3+为激活剂的双重掺杂。这些材料可以把红外辐射转化为绿色光。那么这是否违反能量守恒定律呢？其实不然。从发光机理来看，激活过程采用了2种机制：图5.16(a)示意出多级激活机制，激活剂可以逐个接受敏活剂提供的光子，激发到较高的能级；图5.16(b)示意出合作激活机制，激活剂可以接受敏活剂提供的2个光子，激发到较高的能级。(a)多级激活机制(b)合作激活机制图5.16反斯托克发光的多级激活和合作激活机制

多级激活机制，激活剂可以逐个接受敏活剂提供的光子，激发到较高的能级；

合作激活机制，激活剂可以接受敏活剂提供的2个光子，激发到较高的能级。Anti-StokesPhosphors/LuminophorsAnti-StokesPhosphorsaredevelopedforup-conversionoflong-waveIR-radiation(1.5-1.6m)intothatshort-wave(0.8-1.02m)andradiationofIR-range0.9-1.07mintovisiblelightofvariouscolours.

Theyareusefulinnightviewingdevicesforspectralsensitivitybroadeningofelectron-opticalimageconverters(upto1.6um),inlight-emittingdiodes(LED)ofvarioustypes,forvisualizationIR-radiationandlaseradjustment,aswellasformarkingofdocumentsandvaluepapers.

ThePhosphorsofASP-grouparepowders,consistingofrareearthactivatedcompoundsbasedonyttrium(andsomeotherelements)oxides,fluorides,oxysulphides,oxychlorldes.

Theoffredphosphorsprovideparametersstabilityofemittersduring>100000hoursandwithintemperaturerange-60℃

～+70℃.Technicaldata:

Emissioncolour(mode)PhosphortypeChemicalcompositionBasicexcitationband,mkmBasicemissionband,mkm*IRtoVISconversion,%IRFAM-810/1000-1Y2O2S:Er1,50-1,600,80-1,02-BLUEFCD-475-2Y2O2S:Yb,Tm0,90-0,980,46-0,480,02GREENFCD-546-1La2O2S:Er,Yb0,90-1,070,54-0,560,2FCD-546-2Y2O2S:Er,Yb0,90-1,070,54-0,560,2FCD-546-3YF3:Er,Yb0,90-1,000,54-0,560,2REDFCD-660-2Y2O3-YOF:Er,Yb0,90-0,980,64-0,682,0FCD-660-3YOCl:Er,Yb0,90-0,980,64-0,683,0FCD-660-4YbOCl:Er0,90-0,980,64-0,683,0

*atIRexcitationpower1,0W/cm24.典型荧光和磷光材料

日光用磷光材料

日光灯是磷光材料的最重要应用之一。激发源是汞放电产生的紫外光，磷光材料吸收这种紫外光，发出“白色光”。图5.17绘出了荧光灯的构造示意图，它由一个内壁涂有磷光体的玻璃管内充有汞蒸气和氩气构成。通电后，汞原子受到灯丝发出电子的轰击，被激发到较高能态。当它返回到基态时便发出波长为254和185nm的紫外光，涂在灯管内壁的磷光体受到这种光辐照，就随之发出白光。这里我们说的是低压汞灯，还有高压汞灯，但原理都一样。Hg白光玻璃壳磷光体料涂层185nm254nm图5.17日光灯的构造示意图

灯用磷光材料的组成

常用的基质晶体有两类：

(1)离子键的绝缘材料，例如Cd2B2O5、Zn2SiO4、3Ca(PO4)2·Ca(Cl,F)2等。在这些材料中，相应激活离子有一套不连续的能级，并且它们受到基质晶体环境定域的影响而有所修正。离子型磷光体的发光过程可以用我们前述的位形坐标来说明；

(2)共价性的半导体化合物ZnS等。对这类材料，基质的能带结构会由于加入激活剂离子伴随的定域能级而有所改变。例如，分别掺杂Ag+、Sb3+和Eu2+离子的ZnS磷光体由于激活剂不同，而产生特征的光谱和颜色，图5.17是它们的发射光谱，对应的电子跃迁如下：离子基态能级激发态能级

Ag+4d104d95pSb3+4d105s24d105s5pEu2+4f74f65d图5.17ZnS掺杂，光致激发产生不同颜色的光，混合形成白光。

在荧光灯中广泛应用的磷光体材料是双重掺杂了Sb3+和Eu2+的磷灰石。基质Ca5(PO4)3F中掺入Sb3+发蓝荧光，掺入Mn2+后发桔黄色光，两者都掺入发出近似白色光。用氯离子部分取代氟磷灰石中氟离子，可以改变发射光谱的波长分布。这是由于基质变化改变了激活剂离子的能级，也就改变了其发射光谱波长。以这种方式小心控制组成比例，可以获得较佳的荧光颜色。表5.1给出了某些灯用磷光体。近年来发展了稀土“三基色”灯用荧光材料。表5.1某些灯用磷光体磷光体激活剂颜色Zn2SiO4Mn绿色Y2O3Eu红色CaMg(SiO3)2

透辉石Tl蓝色CaSiO3

硅灰石Pb,Mn黄桔色(Sr,Zn)(PO4)2Sn桔色Ca(PO4)2·Ca(Cl,F)2Sn,Mn“白色”CRT显示用荧光材料

电视机和计算机显示器等使用的荧光材料，就是阴极射线致发光材料，是以电子束为激发源。显象管用荧光材料要求必须具有足够高的发光亮度，一般不低于170烛光·米-2；余辉时间要求足够短，在电流密度为0.2μA·cm-2情况下，激发停止后经过40μs，发光亮度对初始亮度的比值为0.6~0.8，可见发光效率足够高；最后从工艺上还要求严格的颗粒度。这类材料又依黑白和彩色显像管分为“白色”发光材料和彩色发光材料。(1)“白色”发光材料最早研究“白色”发光材料是一类单一组分的材料，主要有ZnS·CdS:Ag,Au和ZnS·CdS:P,As，但其效率低，没有得到实际的应用，后来又研制了硫氧化合物材料。目前广泛使用的是复合成分材料，例如：国产y7材料(Zn,Cd)S:Ag发黄色光光谱峰值560nm国产y8材料ZnS:Ag发蓝色光光谱峰值453nm国产y26材料y7+y8发白色光光谱峰值455nm,558nm还开发出硅酸盐和硫氧化物材料，如:发黄色光材料(Zn,Be)2SiO4:Mn和发蓝色光材料(Ca,Mg)SiO3:Ti等。（2）彩色发光材料彩色电视机显像管用发光材料有红、绿、蓝三种成分组成。为了最佳传送颜色，三种成分的色坐标应当最大可能地接近图5.11中各自相应的顶角位置。目前通用的发光粉的某些参数如表5.2所列。在阴极射线发光材料中，几年来发展极快、具有前途的一类材料是稀土型发光材料。稀土型材料既能承担激活剂的作用，也能作为发光材料的基质，而且具有极短余辉、颜色饱和度和性能稳定的特点，并且能够在高密度电子流激发下使用，因此在彩电显像管中得到广泛使用。在稀土发光材料中，作为材料基质较好的有红色－钒酸盐YVO4﹕Eu、Y2O3:Eu及Y2O3S:Eu等。3价稀土离子Tb3+、Ho3+、Er3+作为激活剂可以制得发绿光的材料，譬如YVO4﹕Er、YVO4﹕Ho、YVO4﹕Tb及Y2O3S:Eu,Tb等。稀土蓝色材料一直研究较少，其原因在于已经用于彩色显像管蓝色材料ZnS:Ag，目前还最好的。现在研制的YVO4:Tm等，尽管其辐射光当量几乎比ZnS:Ag大两倍，但能量效率非常低，并且色坐标不如后者。还开发有Eu2+作为激活剂的硼酸锶、硼酸钙、锶的固溶体以及硼磷酸钙、锶、钡等发蓝色光的材料，其中效率较高的是Sr3(PO4)2﹕Eu。表5.2彩色显像管用发光材料示例颜色组成色度主峰波长（nm）能量效率（%）10%余辉

xy红Zn3(PO4)2:Mn0.6650.3356636.727ms

（Zn,Cd）S:Ag0.6650.33667016.0

YVO4：Eu0.6640.3306207.11-3msY2O3:Eu0.6400.3526108.71-3msY2O3S:Eu0.6480.34462613.00.5-2ms绿Zn2SiO4:Mn0.2180.7125257.425ms

（Zn,Cd）S:Ag0.3000.60053519.80.05-2ms

（Zn,Cd）S:Al0.3570.59653518.415-30μsZnS:Cu,Al0.2430.63353021.815-30μsZnS:Cu,Au,Al0.3320.602535

15-30μs蓝ZnS:,Ag0.1460.05745020.45-15μs等离子体显示面板(PDP)用磷光体

PDP是一种利用等离子体(或在氖气中的气体放电)发光或激发荧光粉发光的平板显示器件，按工作原理又可分为交流型和直流型两种面板。为实现PDP的彩色化，采用由紫外线激励荧光粉使之发光的方式。目前在应用中获得成功的荧光粉有：BaMgAl11O23﹕Eu2+(蓝)BaAl12O19﹕Mn(绿)(Y,Gd)BO3：Eu3+(红)它们对于147nm的紫外激发，都能达到80~90％的高量子效率和优异的三基色色调及颜色纯度。场致发光显示(EL)材料在电场作用下，某些晶体由电子流产生发光现象。场致发光材料把电能直接转变为可见光而不产生热。场致发光又分内禀发光和电荷注入发光两种机制。前者没有净电流通过荧光体，后者在电流通过时才发光。目前使用较广的场致发光器件叫做Lumocen器件，它是一种交流驱动薄膜器件，具有双重绝缘结构。改变加到硫化锌内稀土或过渡元素的种类，随之而可变换发光颜色。就多色显示而言：ZnS膜内掺Mn发射清晰的黄光；

掺TbF3获得绿光；

掺SmF3获得红光(掺Eu硫化钙亦获得红光)。且均具有较高的亮度，但无好的发蓝光材料，故离全色显示仍有一段距离。EL显示近年来在降低驱动电压、提高亮度等方面取得了明显进展，目前已制成256×l088个象素的EL平板显示面板，有的器件亮度已达到1500ft·L(1610Cd/m2)，使用寿命在15000h以上。LEDp-n结注入发光显示材料两种半导体原理HowDoLEDsEmitLight?Thediagramontheleftschematicallyshowsthepathofelectronsmovingthroughacircuitcontainingap-njunction.Electronsflowfromthenegative(showninblack)poleofthebatterytothen-typesemiconductor,wheretheyoccupythehigher-energy(conduction)band.Theelectronsthenmoveintotheconductionbandofthep-typesemiconductorandfallintotheemptyorbitalsofthevalenceband,whichreleasesenergyintheformoflight.ThecoloroflightemittedbyanLEDdependsonthesizeofthebandgapinthedopedsemiconductors.Forinstance,LEDsthatemitredlighthaveasmallerbandgapthanLEDsthatemityellowlight.CrosssectionalviewoftheLEDstructure光的颜色（光的波长）由半导体的种类和添加物决定，各种化合物半导体的用法如下。利用半导体p-n结注入场致发光过程实现显示的材料，即发光(二极)管材料。发光管的选择：考虑能隙、发光效率、制造难易和形成p-n结的能力。光谱可见区发射辐射，半导体能隙必须大于1.8eV。具备上述特征而又能形成p-n结：GaP、GaAsP、GaALAs、GaN和SiC等。就显示应用而言，以GaP和GaAs1-xPx最为重要。目前工业用LED管几乎全部是以GaAs和GaP为衬底的GaP和GaAsP外延薄膜制造的。

发光管(LED)的两个主要参数是量子效率

和亮度。可见光发光管的外量子效率在室温下的典型值为0.1~7％。亮度：GaXAl1-XAs红色发光管已达5000mcd的最高水平，3000mcd的批量生产；GaAs1-XPX黄色发光管达到300mcd的水平，GaAs1-XPX橙色管和GaP绿色管达到了200mcd的水平。蓝管的制造要求较高。

LED工艺的首要任务是提高亮度。红管已由GaAsP和GaP材料向使用GaXAl1－XAs转化。为了改善发光效率，结构上也由单异质结向双异质结变化。发光管能提供红、橙、黄、绿色光源，目前正向全色谱方向发展。使用寿命已达10万小时。除作光通信的光源外，主要在家用电器、声象设备、照相机、电气设备、办公设备、工业机器人等方面大量作显示应用；由于亮度提高，户外显示的用途也在增长，已有厂家将高亮度红色LED用作汽车后部窗上停车信号灯。OLED发光体利用一个薄而透明具导电性质的铟锡氧化物（ITO）为正极，与另一金属阴极以如同三明治般的架构，将有机材料层包夹其中，有机材料层包括：空穴传输层（HTL）、发光层（EL）、与电子传输层（ETL）。当通入适当的电流，此时注入正极的电洞与阴极来的电荷在发光层结合时，即可激发有机材料生成光线，而不同成分的有机材料会发出不同颜色的色光，因此选择不同的发光材料就可以实现全色的显示。有机电致发光四个步骤：1)载流子的注入(电子和空穴分别从阴极和阳极注入)

2)载流子的传输(注入的电子和空穴在有机层内传输)

3)载流子复合与激子的形成4)激子衰减而发出光子(在发射层中实现)以OLED使用的有机发光材料来看，一是以染料及颜料为材料的小分子器件系统，另一则以共轭性高分子为材料的高分子器件系统。同时由于有机电致发光器件具有发光二极管整流与发光的特性，因此小分子有机电致发光器件亦被称为OLED(OrganicLightEmittingDiode)，高分子有机电致发光器件则被称为PLED(PolymerLight-emittingDiode)。小分子及高分子OLED在材料特性上可说是各有千秋，但以现有技术发展来看，如作为监视器的信赖性上，及电气特性、生产安定性上来看，小分子OLED现在是处于领先地位，当前投入量产的OLED组件，全是使用小分子有机发光材料。ChargeInjection

LightEmission

ChargeRecombination

ChargeTransport

OLED常用材料OLED用材料主要有电极材料，载流子输送材料和发光材料。1.电极材料1)阴极材料为提高电子的注入效率，要求选用功函数尽可能低的材料做阴极，功函数越低，发光亮度越高，使用寿命越长。A．单层金属阴极：如Ag、Al、Li、Mg、Ca、In等。B．合金阴极将性质活泼的低功函数金属和化学性能较稳定的高功函数金属一起蒸发形成金属阴极、如Mg:Ag（10:1），Li:Al(0.6%Li)合金电极，功函数分别为3.7eV和3.2eV。

优点：提高器件量子效率和稳定性；能在有机膜上形成稳定坚固的金属薄膜。C．层状阴极由一层极薄的绝缘材料如LiF,Li2O，MgO，Al2O3等和外面一层较厚的Al组成，其电子注入性能较纯Al电极高，可得到更高的发光效率和更好的I-V特性曲线。D．掺杂复合型电极将掺杂有低功函数金属的有机层夹在阴极和有机发光层之间，可大大改善器件性能，其典型器件是ITO/NPD/AlQ/AlQ（Li）/Al，最大亮度可达30000Cd/m2，如无掺Li层器件，亮度为3400Cd/m2。2)阳极材料为提高空穴的注入效率，要求阳极的功函数尽可能高。作为显示器件还要求阳极透明，一般采用的有Au、透明导电聚合物（如聚苯胺）和ITO导电玻璃，常用ITO玻璃。2.载流子输送材料1）空穴输送材料（HTM）要求HTM有高的热稳定性，与阳极形成小的势垒，能真空蒸镀形成无针孔薄膜。最常用的HTM均为芳香多胺类化合物，主要是三芳胺衍生物。

TPD：N,N'-双(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基-1,1'-二苯基-4,4'-二胺NPD:N,N'-双(1-奈基)-N,N'-二苯基-1,1'-二苯基-4,4'-二胺。配合物型空穴传输材料Xerox公司日本Idemitsu公司（出光兴产）日本的Nagoya大学与NipponSteelChemical公司合作开发TPD衍生物德国Covion公司Kodak公司2）电子输运材料(ETM)

要求ETM有较高的电子亲和能、适当的电子输运能力、较大的电离能、较高的激发能、及好的成膜性和稳定性。ETM一般采用具有大的共扼平面的芳香族化合物如8-羟基喹啉铝（Alq3），1,2,4--三唑衍生物（1,2,4-Triazoles，TAZ),PBD，Beq2，DPVBi等，它们同时又是好的发光材料。既可作为电子传输材料，又可作为发光层材料。3.发光材料选择发光材料应满足下列条件：A．高量子效率的荧光特性，荧光光谱主要分布400-700nm可见光区域。

B．良好的半导体特性，即具有高的导电率，能传导电子或空穴或两者兼有。C．好的成膜性，在几十纳米的薄层中不产生针孔。D．良好的热稳定性。按化合物的分子结构，有机发光材料一般分为两大类：

(1)高分子聚合物，分子量10000---100000，通常是导电共轭聚合物或半导体共轭聚合物，可用旋涂方法成膜，制作简单，成本低，但其纯度不易提高，在耐久性，亮度和颜色方面比小分子有机化合物差。(2)小分子有机化合物，分子量为500-2000，能用真空蒸镀方法成膜，按分子结构又分为两类:有机小分子化合物和配合物。1)有机小分子发光材料主要为有机染料，具有化学修饰性强，选择范围广，易于提纯，量子效率高，可产生红、绿、蓝、黄等各种颜色发射峰等优点，但大多数有机染料在固态时存在浓度淬灭等问题，导致发射峰变宽或红移，所以一般将它们以低浓度方式掺杂在具有某种载流子性质的主体中，主体材料通常与ETM和HTM层采用相同的材料。掺杂的有机染料，应满足以下条件：a.具有高的荧光量子效率b.染料的吸收光谱与主体的发射光谱有好的重叠，即主体与染料能量适配，从主体到染料能有效地能量传递；c.红绿兰色的发射峰尽可能窄，以获得好的色纯；d.稳定性好，能蒸发。（1）红光材料主要有：罗丹明类染料、DCM、DCT、DCJT、DCJTB、DCJTI和TPBD等

（2）绿光材料主要有：香豆素染料Coumarin6(Kodak公司第一个采用)，奎丫啶酮（quinacridone,QA）（先锋公司专利），六苯并苯(Coronene)，苯胺类(naphthalimide).

（3）蓝光材料主要有：N-芳香基苯并咪唑类；1,2,4-三唑衍生物（TAZ）（也是ETM材料）；1,3,4-噁二唑的衍生物OXD-(P-NMe2）（高亮度1000cd/m2）;双芪qi2类（Distyrylarylene）；BPVBi（亮度可达6000Cd/m2）。2)配合物发光材料金属配合物介于有机与无机物之间，既有有机物的高荧光量子效率，又有无机物的高稳定性，被视为最有应用前景的一类发光材料。常用金属离子有；Be2+Zn2+Al3+Ca3+In3+Tb3+Eu3+Gd3+等

主要配合物发光材料有：8-羟基喹啉类，10-羟基苯并喹啉类，Schiff碱类，-羟基苯并噻唑（噁唑）类和羟基黄酮类等。1.摄象材料摄像管－－将光的图像转变为电视信号的电子束管。摄像管在电视传输系统中的作用是：将被摄景物图像分割成若干小单元（像素），按顺序将各像素的亮度转变成与之成正比例的随时间变化的电脉冲信号。这种电脉冲信号便于传输，输送到电视机或监视器可再还原成光的图像，也可将电脉冲信号记录在磁带或记忆器件中。●分类

光电成象材料中输入与输出均为光信号影象的叫象管材料，由之可制成变象管、象增强器、电子照象机。输入为光信号输出为视频信号影象的叫摄象材料，可分为电真空摄象器件(摄象管)材料与固体摄象器件材料。图－8宽光谱响应摄象管1－景象；2－透镜；3－面板；4－光电阴极；5－靶；6－玻壳；7－网电极；8－偏转线圈；9－聚集线圈5.3摄像材料象管材料变象管用光电阴极材料

(imagetube）图象增强器材料光电成象视象管（vidicon）用光电导靶（极）材料材料摄象管材料（pickuptube）超正析象管（imageothicon）用光电阴极材料固体摄象器件材料●摄象管材料电视摄象管是将聚焦于输入端的光学图象变换成视频信号或电视信号的一种电子器件。这种电真空器件是电视摄象机的核心部分，主要用于电视广播、工业电视(照度2001x以上)及微光电视(照度0.11x)。摄象管种类繁多，其中以采用光电导体作光电转换元件的电子束管(光电导摄象管或视象管——Vidicon)和采用光电阴极作光电转换元件的光电管(超正析象管)最重要。A视象管用光电导靶(极)材料视象管：小型的电视摄象管，主要用于闭路电视和工业电视，其靶极为光电导材料。用电子束对各象素所对应的光电导靶扫描，即可将靶上与光学图象对应的电荷潜象转化为电子信号。视象管体积小、重量轻，其靶材多用硫属元素及其化合物，如PbO。现已制成集成数十万乃至上百万个二极管的阵列光导靶，单晶硅已是一种重要的靶材料。非晶硅和非晶硒砷碲也是开发高性能视象管值得重视的靶材料。

B超正析象管用光电阴极材料除采用光电导体的视象管外，许多摄象管采用通过光使电子获得能量从而发射电子的光电阴极实现图象的光电转换，是光电倍增管的一个分支，由光电阴极、聚焦、偏移、析象孔与倍增五部分组成。目前采用光电阴极的有分流正析象管(Isocon)、次级电子传导摄象管(SEC)、硅靶增强摄象管(SIT)、增强硅靶放大摄象管(ISIT)等。此外，变象管(将不可见光影象转换为可见影象)、象增强器和电子照候机等也采用光电阴极。光电阴极材料主要有Ag-O-Cs材料和多碱材料等。表7－9视象管及其相关材料视象管靶材料材料特征用途备注PlumbiconPbO(p-I-n三层结构)红色四方晶彩色广播电视主要摄象管管型采用铍板，可制成医用X射线视象管Saticon硒砷碲视象管Saticon

ⅡSaticon

ⅢSeAsTe非晶态半导体（三层异质结靶）SeAsTe多层结构的碲层内掺入LiF同时掺入LiF和In2O3掺杂数百~数千ppm掺杂数百~数千ppm单管家用、新闻采访、广播电视、彩色摄象、X光电视系统性能优于Plumbicon，目前彩色广播电视最好的摄象管强光余辉降低75%硅靶管Si(二极管阵列)能在星光（10－3lx）下工作，最好的微光摄象管灵敏度为PbO视象管的三倍ChalniconCdSeCdSeO3As2S3复合靶（结型）烧伤，暗电流小工业监测用低速扫描电视超CdSe视象管CdTe1-XSeX灵敏度0.34µA/lx，响应波长1.02µm红外测量、医疗、观察300℃以上物质，X-射线及工业监视NewviconZnXCd1-Xte-ZnSeSnO2复合靶，结型灵敏度、分辨能力为硅靶管的1.5~2倍和1.5倍夜视摄象、门卫监视器、室内磁带录象器NewcosviconZnSe-CdTe(ZnTe+In2Te3)量子效率接近于1，灵敏度、可靠性高，烧伤性能好可在宽范围色温下使用（户外雪景到户内烛光）如监视和医用近红外视象管PbO-PbS（靶面采用LiTaO3）利用LiTaO3热释电效应，可将红外转为可见图象用于夜间监视、公安侦察。测控炉温，检查眼底非晶硅靶视象管a-Si:H光学吸收系数大，光电响应速度快，用辉光放电分解硅烷制造用于高速电子扫描阻挡层摄象管，已进入实用阶段

Ag-O-Cs光电阴板材料对整个可见光谱和近红外有极好的响应，但灵敏度不高，暗发射强，只适用于特种用途。多碱光电阴极材料最常见的有锑化铯(Cs3Sb)、多碱或三碱(Na2KSb：Cs)和双碱(K2CsSb)阴极等。Cs3Sb量子效率高、室温热离子发射低，适用于闪烁记数倍增管。Na2KSb性能优于Cs3Sb，稳定性较好，适于较高温度下使用。Bi-Ag-O-Cs能满足电视所要求的全色响应，过去在电视中广为采用，用三碱锑化物可以取代。Na2KSb：Cs不仅有高的蓝光灵敏度，且其光谱响应已延伸到近红外区。还有一种新的铷锑铯(Rb2CsSb)材料，对蓝光极为灵敏。表7－10某些实用光电阴极材料的性质阴极材料λ峰值峰值时的最大量子效率（%）λ0(峰值的1%)最大值（µA/lm）热离子发射（A/cm2）Ag-O-CsCs3SbBi-Ag-O-CsNa2KSbNa2KSb：Cs850040004500370040001301030401200062007500650085006090906023010-1210-1510-14<10-1610-16●负电子亲合势(NEA)光电阴极材料是一类新型的电子发射材料，一些半导体的真空能级低于导带极小，在它们的原子洁净表面上通过吸附电正性元素(电负性元素亦可)，就产生一种降低真空能级的偶极层，这时导带内的电子由于在表面上没有荷正电的势垒而逃逸进入真空。1965年将Cs吸附在GaAs上首次获得了负电子亲合势，以后采用不同的材料和吸附剂又得到了多种负电子亲合势材料。除硅外皆为化合物半导体。

NEA光电阴极与普通光电阴极的区别主要在有效逃逸深度方面，NEA的要长1~3个数量级(如Si：Cs-O为5.0而普通的MgO发射体为0.03)，这一点对光电发射和二次发射都很重要，逃逸深度越长，灵敏度越高。对NEA光电阴极的重要要求是要有高的晶体质量以保持长的扩散长度，在透明衬底如蓝宝石(A12O3)和尖晶石(MgAl2O4)上进行薄层外延。适于可见光应用的是GaP(λ≥0.55µm透明)，适于红外应用的有GaAs(λ≥0.90µm)或InP(λ≥0.95µm)外延层。光电阴极材料经历了银氧铯阴极、多碱光电阴极和Ⅲ-Ⅴ族负电子亲合势阴极几个阶段，使光电倍增管的性能不断提高，并且出现了宽光谱光电倍增管、高灵敏度及快速光电倍增管等新品种。70年代末又出现了用微通道板作二次电子倍增器的微光摄象管。这些成就把彩色电视、激光探测、天文测量、微光夜视等方面的摄象技术提高到一个新的高度。目前电真空摄象器件以光电导材料、光电阴极材料为依托，正在向高象质、小型化以及低功耗的方向发展，固体摄象器件的出现和竞争，已成为加速这一进程的重要原因之一。●固体摄象器件材料自1973年美国仙童公司制成CCD摄象传感器以来，CCD器件、MOS器件已成为电视摄象系统广泛采用的器件，从而使半导体硅成为关键性的摄象材料。

CCD全名为电荷耦合器件在p-型或n-型硅单晶衬底上生长一层厚度约1200Å的SiO2层，再在SiO2层上按一定顺序淀积金属电极形成MOS结构，加上输出与输入端便构成CCD器件。感光半导体微列阵。是一种由时钟脉冲电压产生和控制半导体势阱(Potentialtrap)的变化从而实现存储和传递电荷信息的器件。CCD的主要参数之一是电荷转移效率。具有集成度高(已达2048×2048)、灵敏度高、功耗低、寿命长、抗烧伤等优点，已进入商品化阶段。CCD构造组件：微滤色膜、光电二极管、微透镜。CCD工作原理来自物体的光线穿过这些马赛克色块会让感光点的二氧化矽材料释放出电子〈负电〉与电洞〈正电〉。经由外部加入电压，这些电子和电洞会被转移到不同极性的另一个矽层暂存起来。电子数的多寡和曝光过程光点所接收的光量成正比。在一个影像最明亮的部位，可能有超过10万个电子被积存起来。

除单晶硅器件外，用非晶硅制作的CCD器件已获成功，除转移效率比晶态器件略差外，由于能制作大面积器件(有助于提高器件分辨能力)、工艺简单，成本将会下降。

CCD研制开发的一个新动向是探索新的基片材料，如研制大面积高质量的GaAs单晶来代替CCD用硅基片，它不仅有自扫描读出功能，而且还具有快速A／D(模拟／数字)转换等功能。

CCD除在家用摄象机、工业电视摄象机、广播电视、新闻采访以及天文、遥感、传真等方面应用外，微光CCD和红外CCD在航空遥感、热成象等军事用途中将显示巨大作用。随着超大规模集成(VLSI)技术的发展，器件性能还会提高，成本会大幅度下降。5.4激光材料激光器简称镭射（Laser）是英文“Lightamplificationbystimulatedemissionofradiation”首写字母的缩写，意为受激发射光放大。激光器发射的光就是激光，它有3大特点：①激光是單色的，在整個產生的機制中，只會產生一種波長的光。這與普通的光不同，例如陽光和燈光都是由多種波長的光合成的，接近白光。②激光是相干的，所有光子都有相同的相，相同的偏振，它們疊加起來便產生很大的強度。而在日常生活中所見的光，它們的相和偏振是隨機的，相對於激光，這些光就弱得多了。③激光的光束很狹窄，並且十分集中，所以有很強的威力。相反，燈光分散向各個方向轉播，所以強度很低。

HH型多功能大功率全固态蓝光激光器波长：473nm

横模：TEM00

连续输出功率：2W

工作方式：连续、准连续、脉冲HSH型微型全固态绿激光器波长：532nm

输出功率：230mW

抽运源：1W808nmLD

功率稳定性：±3%

发散角：3mrad

方向稳定性：0.01mrad

体积：Ф25×23mm激光束可用于加工高熔点材料，也可用于医疗、精密计量、测距、全息检测、农作物育种、同位素分离、催化、信息处理、引