半导体发光二极管

1、半导体发光二极管半导体发光二极管什么是发光二极管（LED）？发光二极管是由数层很薄的搀杂半导体材料制成，一层带过量的电子，另一层因缺乏电子而形成带正电的“空穴”，当有电流通过时，电子和空穴相互结合并释放出能量，从而辐射出光芒。 半导体发光二极管半导体发光二极管LED的发展历史1965年世界上的第一只商用化LED诞生，用锗制成，单价45美元，为红光LED，发光效率0.1 lm/w1968年利用半导体搀杂工艺使GaAsP材料的LED的发光效率达到1 lm/w, 并且能够发出红光、橙光和黄光1971年出现GaP材料的绿光LED，发光效率也达到1 lm/w半导体发光二极管LED的发展历史80年代，重大

2、技术突破，开发出AlGaAs材料的LED，发光效率达到 10 lm/w1990年到2001年，AlInGaP的高亮度LED成熟，发光效率达到 4050 lm/w1990年基于SiC材料的蓝光LED出现，发光效率为0.04 lm/w90年代中期出现以蓝宝石为衬底的GaN蓝光LED，到目前仍然为该技术半导体发光二极管半导体发光二极管四、第三代半导体材料半导体发光二极管半导体材料的分代以硅Si为代表的半导体材料为第一代半导体材料以砷化镓GaAs为代表的化合物半导体材料为第二代半导体材料以氮化镓GaN为代表的宽带隙化合物半导体材料为第三代半导体材料 半导体发光二极管GaN半导体材料特点宽带隙化合物半导

3、体材料，有很高的禁带宽度（2.36.2eV)，可以覆盖红、黄、绿、蓝、紫和紫外光谱范围 ，是到目前为止其它任何半导体材料都无法达到的高频特性，可以达到300G Hz（硅为10G，砷化镓为80G）半导体发光二极管 高温特性，在300正常工作（非常适用于航天、军事和其它高温环境）耐酸、耐碱、耐腐蚀（可用于恶劣环境）高压特性（耐冲击，可靠性高）大功率（对通讯设备是非常渴望的）GaN半导体材料特点半导体发光二极管GaN外延片生产通过MOCVD进行GaN单晶膜外延生长 用蓝宝石为衬底材料 用高纯氨气提供氮源 用金属有机源提供镓、铟、铝源 通过金属有机源化学气相沉积的方法 进行生长半导体发光二极管GaN半

4、导体光电器件应用蓝、绿光LED 全彩色大屏幕 交通信号灯 背光源、仪器仪表指示灯 景观光源半导体发光二极管蓝、绿、白光LED半导体发光二极管室外大LED全彩色屏幕半导体发光二极管LED交通信号灯半导体发光二极管城市建筑装饰灯光工程半导体发光二极管花旗银行大厦半导体发光二极管GaN半导体光电器件应用蓝光激光器（BLD） 蓝光DVD，双面双密度容量为20G，取代现有红 光DVD，是以后数字电视存储的必由之路 激光打印和显示，生物医疗仪器和设备 ，光谱测量系统 可用于军事领域，450550nm的蓝-绿光波段对海水是透光的，所以BLD可通过空间卫星、机载平台直接用来对海底潜艇通信，大大提高潜艇的隐蔽性

5、和保密性。这是军事部门长久渴望实现的技术手段。 半导体发光二极管中国汉级核潜艇半导体发光二极管索尼全球首台蓝光DVD刻录机BDZ-S7 半导体发光二极管五、半导体照明的来临半导体发光二极管优异的性能白光LED 固体冷光源，效率高，绿色环保 寿命长，可以达到10万小时（连续10年） 低电压工作 是照明领域的又一次革命半导体发光二极管白光LED的构成方式基于蓝光LED，通过荧光粉激发一个黄光，组合成为蓝光通过红、绿、蓝三种LED组合成为白光基于紫外光LED，通过三基色粉，组合成为白光半导体发光二极管美国国家半导体照明计划从2000年起国家投资5亿美元到2010年 55%的白炽灯和荧光灯被半导体灯取

6、代每年节电达350亿美元2015年形成每年500亿美元的半导体照明产业市场半导体发光二极管日本21世纪照明计划投入资金50亿日元到2007年 30%的白炽灯被置换为半导体照明灯半导体发光二极管欧盟的彩虹计划应用半导体照明实现：高效节能不使用有害环境的材料模拟自然光半导体发光二极管韩国“固态照明计划” 2004年-2008年韩国政府计划投入1亿美元，企业提供30%的配套资金，近期开始实施，预计2008年LED的发光效率达到80lm/W 半导体发光二极管中国专家的呼吁我国有近百名专家（两院院士）联名向国务院呼吁，以三峡工程的5%费用，支持我国的半导体照明产业，用5-10年的时间的努力，1/3照明应用半导体照明，每年可以节约的电量1000亿度，多于一个三峡水电站的发电量（800亿度）国家启动国家半导体照明工程半导体发光二极管六、半导体照明发展现状半导体发光二极管发展速度超过人们的预测技术进步迅速市场的发展速度领先于技术的发展政府与民间共有热情半导体发光二极管中国在此领域的发展有多家公司参与在半导体领域中与国际水平最接近，基本上与国际水平同步发展，有部分领先半导体发光二极管部分领域已经应用潜水灯防爆灯