| 1 LEDの歴史 1 |
| 1.1 Si CLEDの歴史 1 |
| 1.2 GaAsとAlGaAs赤外および赤色LEDの歴史 3 |
| 1.3 GaAsP LEDの歴史 7 |
| 1.4 光学活性な不純物をドープしたGaPとGaAsP LEDの歴史 8 |
| 1.5 GaN金属-半導体接合によるELの歴史 13 |
| 1.6 GaInNのpn接合による青，緑，白色LEDの歴史 15 |
| 1.7 AlGaIn可視波長帯のLEDの歴史 16 |
| 1.8 新たな応用分野を切り開きつつあるLEDの歴史 17 |
| 参考文献 19 |
| 2 発光再結合と非発光再結合 24 |
| 2.1 電子-正孔の発光再結合 24 |
| 2.2 低励起の場合の発光再結合 25 |
| 2.3 高励起の場合の発光再結合 28 |
| 2.4 量子井戸構造における2分子再結合方程式 28 |
| 2.5 ルミネッセンスの減衰 29 |
| 2.6 バルクにおける非発光再結合 30 |
| 2.7 表面における非発光再結合 34 |
| 2.8 発光再結合と非発光再結合の競合 37 |
| 参考文献 38 |
| 3 発光再結合の理論 40 |
| 3.1 再結合の量子論 40 |
| 3.2 フアン=ルーズブレック-ショックレーモデル 42 |
| 3.3 再結合の温度とドーピングに対する依存性 44 |
| 3.4 アインシュタインモデル 46 |
| 参考文献 47 |
| 4 LEDの基礎－電気的特性 48 |
| 4.1 ダイオードの電流-電圧特性 48 |
| 4.2 理想的なみI-V特性からのずれ 51 |
| 4.3 ダイオードの寄生抵抗の評価 55 |
| 4.4 発光エネルギー 55 |
| 4.5 pnホモ接合におけるキャリアの分布 56 |
| 4.6 pnヘテロ接合におけるキャリアの拡散 57 |
| 4.7 ヘテロ構造のデバイス抵抗への影響 57 |
| 4.8 ダブルヘテロ構造におけるキャリア損失 61 |
| 4.9 ダブルヘテロ構造におけるキャリアのオーバフロー 63 |
| 4.10 電子ブロッキング層 65 |
| 4.11 ダイオードの電圧 67 |
| 参考文献 68 |
| 5 LEDの基礎－光学的特性 70 |
| 5.1 内部効率，取出し効率，外部効率，出力効率 70 |
| 5.2 エミッションスペクトル 71 |
| 5.3 光のエスケープコーン 73 |
| 5.4 放射パターン 75 |
| 5.5 ランバート型放射パターン 75 |
| 5.6 エポキシキャッピング 78 |
| 5.7 発光強度の温度依存性 79 |
| 参考文献 80 |
| 6 接合温度とキャリア温度 81 |
| 6.1 発光スペクトルの高エネルギー側のテールとキャリアの温度 81 |
| 6.2 接合温度と発光スペクトルのピーク波長 82 |
| 6.3 ダイオードの順方向電圧の温度依存性の理論 84 |
| 6.4 順方向電圧を用いた接合温度の測定 86 |
| 6.5 定電流・定電圧直流駆動回路 88 |
| 参考文献 89 |
| 7 高内部効率LEDの設計 91 |
| 71 ヘテロ構造による内部量子効率の増加 91 |
| 7.2 活性領域のドーピング 93 |
| 7.3 pn接合の移動 94 |
| 7.4 閉じ込め領域のドーピング 96 |
| 7.5 非発光再結合 98 |
| 7.6 格子整合 99 |
| 参考文献 101 |
| 8 電流の流れの設計 103 |
| 8.1 電流広がり層 103 |
| 8.2 電流広がりの理論 108 |
| 8.3 絶縁性基板上のLEDにおける電流集中 110 |
| 8.4 横方向の電流注入方式 113 |
| 8.5 電流ブロッキンゲ層 114 |
| 参考文献 116 |
| 9 高光取出し効率構造 118 |
| 9.1 半導体によるバンドギャップ以下光の吸収 118 |
| 9.2 ダブルヘテロ構造 121 |
| 9.3 LEDチップの構造化 122 |
| 9.4 テクスチャをつけた半導体表面 125 |
| 9.5 十字型電極とそのほかの電極形状 127 |
| 9.6 透明基板を用いる技術 128 |
| 9.7 反射防止光学コーティング 130 |
| 9.8 フリップチップ実装 131 |
| 参考文献 132 |
| 10 反射構造 135 |
| 10.1 金属反射構造，反射接合と透過接合 135 |
| 10.2 全反射構造 139 |
| 10.3 分布型プラッグ反射構造 140 |
| 10.4 全方位反射構造 149 |
| 10.5 鏡面反射構造と拡散反射構造 151 |
| 参考文献 156 |
| 11 実 装 158 |
| 11.1 低出力および高出力用パッケージ 158 |
| 11.2 静電圧放電（ESD）に対する防御 160 |
| 11.3 パッケージの熱抵抗 162 |
| 11.1 封止の化学 163 |
| 11.5 高級な封止構造 164 |
| 参考文献 165 |
| 12 可視LED 167 |
| 12.1 GaAsP，GaP，GaAsP：N，GaP：N系 167 |
| 12.2 AlGaAs/GaAs系 171 |
| 12.3 AlGmnP/GaAs系 174 |
| 12.4 GaInN系 176 |
| 12.5 高輝度LEDの一般的な特性 213 177 |
| 12.6 高輝度LEDの光学的特性 180 |
| 12.7 高輝度LEDの電気的特性 182 |
| 参考文献 183 |
| 13 AlGaInN系と紫外発光素子 186 |
| 13.1 UVスペクトル範囲 186 |
| 13.2 AlGaInNのバンドギャップ 187 |
| 13.3 Ⅲ-V族窒化物の分極特性 188 |
| 13.4 Ⅲ-V族窒化物のドーピングの活性化 190 |
| 13.5 Ⅲ-V族窒化物の転位 191 |
| 13.6 360nmより長い波長で発光するUVデバイス 194 |
| 13.7 360nmより短い波長で発光するUVデバイス 195 |
| 参考文献 199 |
| 14 共振器からの自然発光 202 |
| 14.1 自然発光の調整 202 |
| 14.2 ファブリ-ペロー共振器 204 |
| 14.3 1次元共振器の光モード密度 206 |
| 14.4 スペクトル発光の増幅 209 |
| 14.5 積分発光の増幅 210 |
| 14.6 実験的な発光の増幅と角度依存性 211 |
| 参考文献 213 |
| 15 共振器発光ダイオード 216 |
| 15.1 導入と歴史 216 |
| 15.2 RCLEDのデザインルール 217 |
| 15.3 930nmで発光するGaInAs/GaAs RCLED 220 |
| 15.4 650nmで発光するAlGaInP/GaAs RCLED 224 |
| 15.5 広い領域で光をリサイクルするLED 227 |
| 15.6 閾値のないレーザ 228 |
| 15.7 そのほかのRCLEDデバイス 230 |
| 15.8 そのほかの新しい光閉じ込め発光素子 230 |
| 参考文献 232 |
| 16 人間の眼の感度と測光量 234 |
| 16.1 人間の眼の光受容器 234 |
| 16.2 基本的な測光放射量 235 |
| 16.3 眼の感度関数 238 |
| 16.4 準単色光の色 240 |
| 16.5 視感効果度と光源効率 241 |
| 16.6 明るさと人間視覚の直線性 243 |
| 16.7 概日リズムと概日感度 243 |
| 参考文献 244 |
| 付表16.1 246 |
| 付表16.2 247 |
| 17 測色 248 |
| 17.1 等色関数と色度図 248 |
| 17.2 色純度 254 |
| 17.3 LEDの色度座標 255 |
| 17.4 色度と色の関係 255 |
| 参考文献 256 |
| 付表17.1 257 |
| 付表17.2 258 |
| 18 ブランク光源と色潟唐 259 |
| 18.1 太陽光スペクトル 259 |
| 18.2 ブランク分布 260 |
| 18.3 色温度と相関色温度 261 |
| 参考文献 263 |
| 付表18.1 264 |
| 19 混色と演色性 265 |
| 19.1 加法混色 265 |
| 19.2 演色 267 |
| 19.3 黒体軌跡上の光源の演色評価数 272 |
| 19.4 黒体軌跡から外れる光源の演色評価数 273 |
| 参考文献 275 |
| 付表19.1 276 |
| 付表19.2 278 |
| 20 LEDを利用する自色光源 280 |
| 20.1 LEDから発生する白色光 280 |
| 20.2 2波長光源による白色の発生 281 |
| 20.3 3波長光源による白色の発生 285 |
| 20.4 3波長白色LED光源の温度依存性 287 |
| 20.5 4波長または5波長光源による白色の発生 289 |
| 参考文献 290 |
| 21 波長変換材料を利用する白色光源 291 |
| 21.1 波長変換材料の効率 291 |
| 21.2 波長変換材料 293 |
| 21.3 蛍光体 295 |
| 21.4 蛍光体変換型白色LED 296 |
| 21.5 蛍光体の空間分布 298 |
| 21.6 紫外光励起蛍光体による白色LED 300 |
| 21.7 半導体変換型白伍IRD 301 |
| 21.8 PRS-LEDの光強度計算 302 |
| 21.9 PRS-LEDの光源効率計算 303 |
| 21.10 PRS-LEDのスペクトル 304 |
| 21.11 色素変換型白色LED 305 |
| 参考文献 305 |
| 22 光通信 307 |
| 22.1 光ファイバの種類 307 |
| 22.2 石英ガラスならびにプラスチックファイバの光吸収 309 |
| 22.3 ファイバ中のモード拡散 310 |
| 22.4 ファイバ中の物質拡散 311 |
| 22.5 ファイバの開口数 313 |
| 22.6 レンズによる接合 314 |
| 22.7 光無線通信 316 |
| 参考文献 317 |
| 23 通信用LED 319 |
| 23.1 無線通信用LED 319 |
| 23.2 光ファイバ通信用LED 319 |
| 23.3 870nmの光を放射する表面放射バラス型通信用LED 320 |
| 23.4 1300nmの光を放射する表面放射型通信用LED 321 |
| 23.5 650nmの光を放射する通信用LED 322 |
| 23.6 端面放射型スーパルミネッセンスLED（SLD） 324 |
| 参考文献 327 |
| 24 発光ダイオードの変調特性 328 |
| 24.1 立上りおよび立下り時間，3dB周波数，線形回路理論のバンド幅 328 |
| 24.2 大きなダイオード容量で制限された立上りおよび立下り時間 330 |
| 24.3 小さなダイオード容量で制限された立上りおよび立下り時間 330 |
| 24.4 立上りおよび立下り時間の電圧依存 331 |
| 24.5 活性領域のキャリア掃出し 333 |
| 24.6 電流パルスの整形 334 |
| 24.7 3dB周波数 335 |
| 24.8 アイダイアグラム 335 |
| 24.9 キャリア寿命と3dB周波数 336 |
| 参考文献 337 |
| 付表1 頻繁に使われる記号と語句 339 |
| 付表2 物理定数・役に立つ変換 343 |
| 付表3 室温における半導体の特性：Ⅲ-V族砒化物 344 |
| 付表4 室温における半導体の特性：Ⅲ-V族窒化物 344 |
| 付表5 室温における半導体の特性：Ⅲ-V族リン化物 345 |
| 付表6 室温における半導体の特性：SiとGe 345 |
| 索引 347 |
| 1 LEDの歴史 1 |
| 1.1 Si CLEDの歴史 1 |
| 1.2 GaAsとAlGaAs赤外および赤色LEDの歴史 3 |
| 1.3 GaAsP LEDの歴史 7 |
| 1.4 光学活性な不純物をドープしたGaPとGaAsP LEDの歴史 8 |
| 1.5 GaN金属-半導体接合によるELの歴史 13 |
