LED色偏移.doc

近年来，LED照明以其节能、环保的优势，已受到国家和各级政府的重视，世界上一些经济发达国家围绕LED的研制展开了激烈的技术竞赛，纷纷出台相关政策和举措加快LED照明技术的发展。 美国能源部设立并资助的“国家半导体照明研究计划”(National research program on semiconductor lighting)，由国防先进研究计划总署和光电工业发展协会联合执行，共有12个国家重点实验室、公司和大学参加，2000-2010年耗资5亿美元发展半导体照明产业。主要研究内容是降低LED成本和提升LED转换效率，GaN材料的固体物理学问题，相关MOCVD工艺，低缺陷密度衬底，优化器件结构等。2002年实施的“下一代照明计划”，目标是要联合美国产业界、学术界和国家重点验室的力量，加速半导体照明技术的发展和应用。实施该计划的目的是为了使美国在未来400亿美元的照明光源市场竞争中继续保持在全世界的领先地位。 2000年7月，欧盟实施“彩虹计划”（Rainbow project brings color to LEDs），设立执行研究总署（ECCR），通过欧盟的BRITE/ EURAM-3 program支持推广白光LED的应用。委托6个大公司（LSTM、CRHEA-CNRS、Epichem、Aixtron、Thomson-CSF、Philips）和2个大学（Surrey、Aveiro）执行，发展氮化镓基设备和相关的制造业基础设施。 日本1998年开始实施“21世纪光计划”，1998-2002年，投入50亿日元用于开发白光半导体LED照明光源，2005年生产出第一代普通照明LED光源代替白炽灯和荧光灯。其他国家/地区也有类似政策扶持LED的发展，如韩国“GaN半导体发光计划”、台湾的绿色双星计划等。 图1.2国外LED公司在提升LED发光效率的比较图 近几年来，LED的发光效率已增长了100倍，而成本下降了10倍。照明LED的世界年增长率在20%以上。目前国外LED大厂在提升LED发光效率的比较，如图1.2.1所示，在实验室中，若以高功率、芯片尺寸1mm2，输入电流350mA 的条件下，美国大厂Cree领先业界，该公司于2009年12月初公布白光LED 发光效率已可达到186lm/W，而商业化产品部分，则于2009年第三季开始提供客户139流明，132 lm/W的产品。另一家全球领导者日亚化学（Nichia）于2009 年Photonic West 展中宣布已成功研发出业界最高光通量的小功率白光LED芯片。此次日亚发表的白光LED，在20mA电流下，其发光效率可达249lm/W，为目前业界之最。而日亚在小功率LED的发展上一直保持领先全球的地位。该公司2006月12月时发光效率达150 lm/W；2007年9月时达169 lm/W，现已达249 lm/W。 美国波士顿的Photonics Research研究中心报道了LED照明技术方面的新进展，声称光效达到330lm/W。这种被称作photon-rectcling的半导体光源可发出蓝、黄两种波长的光。所发出的光能使人感到的是白光。这种光效，与目前市场上的LED比要高10倍甚至更高。不过，应该指出，从实验室到商业化的产品这条路也许还十分漫长。 1996年我国开始实施“绿色照明工程”。实现这一计划的重要步骤就是要发展和推广高效、节能照明器具，节约照明用电，减少环境及光污染，建立一个优质高效、经济舒适、安全可靠、有益环境的照明系统。特别是2003年中国半导体照明工作小组的成立，标志着政府对于LED在照明领域的发展寄予厚望，LED作为光源进入通用照明市场成为未来产业发展的核心。国家863计划和信息产业发展基金及时支持了国产外延设备如液相外延炉和MOCVD设备的研发（中科院半导体所、中电科技集团公司第四十八所），通过整机消化吸收，关键技术再创新等措施，填补了国内空白，使长期制约我国LED产业发展的装备瓶颈得以突破。目前，我国的LED产业已形成了较为完整的产业链，我国的LED产业已初步形成了包括LED外延片的生产、LED芯片的制备、LED芯片的封装已经LED产品应用在内的较为完整的产业链。 根据国家照明工程目标：LED 2010年达到100 lm/W的光效指标，使LED进入千家万户照明。2004年中国LED总产量突破240亿只，2005年中国LED的产量已经达到262.1亿只，市场规模更是突破百亿元大关达到114.9亿元，预计，2010年中国LED总产值将达600亿元。 ???? 在照明领域的技术革新中，高亮度LED照明的应用毫无疑问是最令人振奋的，但它的产业化过程中也面临一些问题。 LED的色偏移 　　由於LED的熱效應影響，散熱不佳將造成幾個嚴重的現象，首先會造成波長的改變，其