LED光源的研制和市场动态.pdf

中国照明电器 2001年第2期 CHINAI。IGHTI。1GHTING LED光源的研制和市场动态 陈大华 朱同茂 (复旦大学电光源研究所) (上海真空电子器件股份有限公司) 前言 要具体分析LED科研进展，我们可先回顾一下 20世纪中叶出现在市场上的第一批LED半导体工业的发展历史。人们一般将Si、Ge称为第一 (LuminousDiode)发光二极管，经过近50 Emitting 年历程，技术上已取得长足的进步。发光效率达到 151m／w，光强达烛光极，辐射颜色形成包括白色光导体材料近年来发展十分迅速，成为第三代电子材 的多元化色彩、寿命达数万小时，成为光学光电子新 兴产业中极具影响的新产品，在显示技术领域中占有 导体材料具有禁带宽大，电子漂移饱和速度高，介电 其特殊的举足轻重的一席之地。 常数小，导热性能好等优点，非常适于制作抗辐射、高 我国现代电子工业正在进一步树立发展规模市 频、大功率和高密度集成电子器件；而利用其特有的 场经济的理念。在首选光电子器件等5种新型电子元 禁带宽度，还可制作蓝、绿光和紫外光的发光器件和 件发展规划时，考虑以国民经济现代化和信息化为目 光探测器件。 标，实现产品专业化大生产和扩大出口创汇能力， LED产业被选择为光电子器件发展中的重点，同时 的一段时间内一直是研究和开发的重点，尽管SiC为 认为它在产值、产量、规模效应等诸方面应占有其应 间接带隙材料，其蓝色LEDs的发光亮度很低，但 有的地位。虽然，目前LED在光电市场仅占有很小的 份额，但它的发展势头、其巨大的市场潜力不可低估， 国内外越来越多的企业参与这场竞争势在必行。 由于可实现蓝光LDs(寿命约为几个小时)，更是世界 为了更有利于我国参与这一竞争，尤其是面临即 各大公司和研究机构的掌上明珠。 将加入WTO的形势，如何客观地了解LED光源研 GaN材料由于受到没有合适的单晶衬底材料、 制现状和发展趋势，充分剖析国际市场各国参与 位错密度太大、n型本底浓度太高和无法实现P型掺 LED光源市场竞争的动态，是我们决策的重要依据。 杂等问题的困扰，曾被认为是一种没有希望的材料， 为此特撰写本文与有关人士商榷和探讨，愿有助于我 因而发展十分缓慢。 国LED光源产业的崛起和兴旺。 进入90年代之后，随着材料生长和器件工艺水平 1 LED光源的研制成果 的不断发展和完善，GaN基器件的发展十分迅速，目 LED原理是在半导体P—n结处流过正向电流前已成为宽带隙半导体材料中一颗十分耀眼的新星。 时，能以高的转换效率辐射出200～1550nm范围的首先是在蓝、绿光发光器件领域取得重大突破。 包括紫外、红外和可见光谱，从而形成一个实用的发 光元件。目前可见光(380～780nm)的LED产量以 90％的优势占主导地位。 LED以体积小(最小仅几毫米)、寿命长(几万小 时)、功耗低(mW)、可靠性高、响应速度快(us级)、易 与集成电路配用、可在低电位(几伏电压)下工作及易 实现固体化，以及辐射光谱丰富、光效和亮度高等优 点，在照明和显示领域引起人们的极大兴趣和重视。 万方数据 中国照明电器 2001年第2期 LEDs，引起全世界的重视。1997年，Nichia公司研制交通信号灯和在高速公路上用于交通信息显示板方 面取得显著突破，接着将给铁路、公路、航运信号灯带 成功连续波工作寿命超过10000h的蓝光LDs，更引 起全世界的关注。 来变化。根据NIKKEL