12章-半导体照明

半导体照明技术第一篇：半导体照明技术在照明行业中的应用半导体照明技术是目前照明行业中最为先进的技术之一，它使用半导体发光二极管（LED）作为光源，具有节能、环保、寿命长等优点。

半导体照明技术的应用涵盖了各个领域，包括室内照明、室外照明、特殊场合照明等。

室内照明是半导体照明技术应用最广泛的领域之一。

在室内照明中，半导体照明技术可以通过LED灯管、LED面板灯等产品实现。

与传统照明产品相比，半导体照明产品的功率较小，但是亮度却不差，而且其寿命远远超过传统照明产品。

这些优点使得半导体照明技术的应用在室内照明领域中得到了广泛的认可。

室外照明是半导体照明技术应用的另一个重要领域。

在室外照明领域中，半导体照明技术不仅可以用于普通路灯、景观灯等传统产品，还可以运用在智能路灯、太阳能路灯等高新产品上。

这些丰富的产品形态使得半导体照明技术在室外照明领域中具有广泛的应用前景。

此外，半导体照明技术还可以用于特殊场合照明，如舞台灯光等。

相比传统舞台灯光，半导体照明技术使用的LED灯具功率小、体积小、寿命长、色彩饱和度高等优点，使得其在舞台灯光领域中的应用日益广泛。

相信随着半导体照明技术的不断发展和创新，其在特殊场合照明领域的应用将会越来越多样化。

总之，半导体照明技术的应用范围非常广泛，在室内照明、室外照明、特殊场合照明等各个领域都有着重要的地位和作用。

随着半导体照明技术的不断进步和发展，相信其在照明行业中的应用前景将越来越广阔。

第二篇：半导体照明技术的发展历程半导体照明技术的发展可以追溯到20世纪60年代，此时LED还没有被广泛应用于照明行业。

在20世纪70年代，LED开始被用于数字显示器等场合，但是其在照明领域中的应用还不成熟。

直到80年代末和90年代初，半导体照明技术才开始在照明行业中得到广泛应用。

1992年，美国专利局颁发了一项LED照明专利，这在某种程度上标志着半导体照明技术正式开始跨入实用阶段。

随着技术不断成熟，LED的亮度逐渐提高，功率也逐渐降低，这使得LED照明成为了一种先进的、高效的照明方式。

知识创造未来
半导体照明技术
半导体照明技术是一种利用半导体材料发光的照明技术。

常见的半导体照明技术包括LED（Light Emitting Diode，发光二极管）照明和OLED（Organic Light Emitting Diode，有机发光二极管）照明。

LED照明是目前最常见和广泛应用的半导体照明技术。

LED 是一种能够将电能直接转换为光能的器件，具有高效能、
寿命长、耐震动、环保等优点。

LED照明应用范围广泛，
包括室内和室外照明、汽车照明、背光源等，已经逐渐代
替了传统的白炽灯和荧光灯。

OLED照明是一种新兴的照明技术，其原理是利用有机化合物在电流的激发下发出光线。

OLED具有薄、轻、柔性等特点，可以制成灵活的显示屏和照明设备。

OLED照明还具有自发光、均匀照明、色彩饱满等优点，适用于室内照明、
商业照明、装饰照明等领域。

半导体照明技术具有能源高效、寿命长、环保等优势，正
在逐渐成为未来照明的主流技术。

随着技术的发展和成本
的下降，半导体照明技术受到越来越广泛的应用和推广。

1。

一、战略意义与目标（一）战略意义半导体照明是21世纪具有重要发展前景的高技术领域之一。

半导体照明光源发光二极管(LED)具有高效、节能、环保、使用寿命长等显著特点。

它耗电量小，仅为同亮度白炽灯泡的10%～20%，寿命可长达100000小时，被认为是最有可能进入普通照明领域的一种新型固态冷光源。

目前正在孕育着人类照明史上继白炽灯、荧光灯之后的又一次革命。

近年来，日本、美国、欧盟、韩国等相继推出国家级半导体照明计划。

我国台湾也在组织实施相关计划。

世界三大照明公司GE、Philips、Osram纷纷与半导体公司联合，组建起了半导体照明公司。

一场抢占半导体照明新兴产业制高点和世界市场的争夺战已经在全球打响。

照明是电力消耗的大户。

据统计，美国每年生产的大约3万亿度的电力中，照明就使用了6千亿度，占总电力的20%。

中国在2002年使用的电力约1.65万亿度，用于发光照明的达2千亿度，占总发电量的12%。

采用“半导体灯”替代传统光源，按节能45%计，节省的电力就等于多建一个三峡电站，而且还间接降低了燃煤发电对环境的污染。

我国已成为世界第二照明光源的生产国，也是出口大国。

2001年中国白炽灯的产量就高达35亿只，荧光灯13.5亿只。

发展半导体照明技术，可以用高技术提升传统照明产业的技术水平，提高我国照明电器在国际上的竞争力。

综上所述，半导体照明具有重要的经济和社会意义，已成为国际上新一轮高技术竞争的一个焦点。

我们应该抓住机遇，加快研究开发和产业化的步伐，在国际竞争中占有一席之地。

（二）战略目标（2004－2020）抓住照明产业革命的历史机遇，瞄准产业化目标，以应用促发展，突破半导体白光照明的关键技术，形成有国际竞争力的中国半导体照明新型产业。

具体说来，要瞄准成熟的低成本产业化技术，以近期解决市场应用和产品的性价比，中远期培育新兴的大功率普通白光照明产业为目标，从形成外延片、芯片到封装及产品应用的完整产业链的角度出发，解决产业化的关键技术和原创性核心技术，形成一批专利、培育一批企业、建设一批特色产业基地，建成有自主知识产权的标准体系，使半导体照明从目前的特种照明应用领域（指示灯、交通信号灯、大屏幕显示、LCD背光照明和汽车灯等）进入普通照明领域，继续保持中国在国际照明市场的大国地位，最终形成有国际竞争力的中国半导体照明新型产业。

半导体照明技术半导体照明技术是近年来光电子领域的一项重要技术，也是照明行业的一次革命性突破。

其与传统的照明技术相比，具有更高的效率、更长的寿命以及更低的能耗，被广泛应用于室内照明、汽车照明、背光源以及市政照明等领域。

半导体照明技术的核心是发光二极管（LED）。

LED通过电流的通过，使得半导体材料产生电子和空穴的复合，从而发出光辐射。

相比传统的白炽灯或荧光灯，LED具有更高的能源转换效率。

根据目前的研究数据，LED的工作效率可达到50-60%，而传统的白炽灯仅为10%，荧光灯为20%左右。

这意味着LED可以用更少的电能产生更强的光亮，从而减少了能源的浪费，降低了能源的消耗，有助于保护环境。

除了高效率之外，半导体照明技术还具有更长的使用寿命。

目前市场上的LED灯具寿命可达到20,000到50,000小时，远远超过了白炽灯的1000小时和荧光灯的5000小时。

这就意味着，在同样的使用时间内，LED灯可以减少更多的灯泡更换和维修成本。

同时，长寿命也减少了废旧灯泡的数量，降低了环境污染。

半导体照明技术的另一个优势是调光性能。

传统的白炽灯和荧光灯需要使用外接设备来调节亮度，而LED可以通过调节电流直接实现亮度的调节。

这使得LED灯具具备更好的可调性和光色表现，可以满足不同应用场景的需求。

例如，室内照明可以根据不同的情况调节亮度，达到更加舒适和节能的效果。

车辆照明则可以根据不同的驾驶条件调整灯光的亮度和颜色，提升行车安全性。

在市政照明领域，半导体照明技术也发挥了重要作用。

传统的路灯大多使用高压钠灯作为光源，虽然具有较高的亮度，但能效低，污染环境。

而LED路灯则具有高效节能、长寿命、可调光等特点，成为城市照明更新换代的首选。

根据国内外一些城市的统计数据，应用LED 照明技术后，能源消耗可以降低50%以上。

这不仅减缓了城市的用电压力，同时也对环境产生了积极的影响。

然而，半导体照明技术也存在一些挑战和限制。

首先是成本问题。

半导体照明技术半导体照明技术一、基础知识篇•1．光的本质是什么，物体发光有哪几种方式？•2．何谓电致发光？半导体发光为何属冷光？•3．照明光源的发展经历了哪几个阶段？•4．LED的工作原理与基本结构是什么？•5．LED光源有哪些优势？•6．在主要性能方面，目前白光LED与传统光源相比有哪些优缺点？•7．什么是色温？什么是显色指数？•8．通用照明对白光LED的光电性能有哪些基本要求？•9．什么是人眼对光的视觉敏感曲线？•10．人眼对光的视觉敏感曲线对我们了解LED照明有什么作用？•11．LED的发展经历了哪几个阶段？•12．何谓LED的伏安特性？LED的电功率是如何计算的？•13．LED的基本特性是什么？•14．何谓LED的电―光转换？如何表述光电转换效率？•15．LED单色光（红、黄、蓝、绿等）的光谱与白光的光谱有什么区别？•16．在通用照明领域，LED取代传统光源从目前来看还需克服哪些障碍？•17．LED取代传统光源还有哪些需要攻克的课题，当前国际上LED发展的趋势如何？•18．何谓绿色照明光源？它有哪些特点？•19．为什么说21世纪照明产业将迎来自爱迪生发明白炽灯以来的又一次产业革命？•20．哪些产业是LED产业链的构成部分？•21．LED上游产业是指哪些产业？•22．LED中游产业是指哪些产业？•23．LED下游产业是指哪些产业？•24．LED产业的发展，可以带动哪些相关产业的产品升级换代和技术创新？•25．用半导体光源取代传统光源对我国这样一个照明光源生产与出口大国的重要意义何在？•26．当前我国LED产品与国际先进水平相比，主要差距在哪里？•27．我国发展半导体照明产业的优势何在？政府主管部门出台了哪些推进这一产业发展的重要举措？•二、外延芯片篇•28．LED的发光有源层――PN结是如何制成的？哪些是常用来制造LED的半导体材料？•29．什么是LED的内量子效率？不同的发光波长，假定内量子效率达100％，其电―光效率有何不同？•30．LED PN结有源层发出的光子能否100％逸出到空气中？•31．有哪些生长LED有源层的外延方法？它们各自有什么特点？•32．哪些材料可以用做生长外延层的衬底材料？它们各自有哪些优缺点？•33．当前，生产超高亮LED的外延方法主要有几种？什么是MOCVD？•34．当前，用做半导体照明光源的高效LED的外延层结构有何创新和发展？它们的结构如何？•35．当前的GaAs、GaP、GaAlAs、GaInAlP以及InGaN等均是无机半导体材料，除此之外，还有哪些无机材料可以制造发光二极管？目前研发的进展如何？•36．简述有机半导体发光二极管发展历程，0LED等能否进入照明领域？•37．国内LED外延产业的状况与发展趋势如何？•38．LED芯片的制造流程是怎样的？•39．LED芯片制造工序中，哪些工序对其光电性能有较重要的影响？•40．芯片制造过程中通过哪些工艺技术措施可以提高芯片发光强度与出光效率？•41．LED芯片为什么要分成诸如8mil，9mil…13～22mil，40mil等不同的尺寸？尺寸大小对LED光电特性有哪些影响？•42．LED大功率芯片一般指多大面积的芯片？为什么？大功率芯片的版图设计有哪些特殊考虑？•43．制造GaN外延材料的芯片工艺和加工设备与GaP、GaAs、InGaAlP相比有哪些不同的要求？为什么？•44．什么是“激光剥离技术”？它在LED芯片制造中起什么作用？它主要用在哪类芯片制造中？•45．“透明电极”芯片的结构与它的特点是什么？•46．什么是“倒装芯片（Flip-Chip）”？它的结构如何？它有哪些优点？•47．用于半导体照明的芯片技术的发展主流是什么？三、封装篇•48．提高LED芯片光子逸出率的途径有哪些？为什么说通过封装设计和封装材料改进可以提高LED光子逸出效率？•49．简述提高LED芯片电―光转换效率的重要意义。

半导体照明原理与技术
照明是人类重要的需求之一，不仅需要照明，更需要安全、舒适、健康的照明。

目前，世界各国都在努力研制高质量的照明产品。

随着半导体材料、器件及制造技术的进步，半导体照明将会有更大的发展。

什么是半导体照明？
半导体照明就是以半导体材料为基础制成的一种新型光源，它利用半导体能带结构的特点来进行发光。

传统照明主要依靠白炽灯、荧光灯、高压钠灯等光源，它们都属于固体发光。

但这些光源均有一个共同的缺点——发光效率低、寿命短。

半导体材料制成的光源就能解决这些问题。

与传统照明相比，半导体照明具有以下优点：
1.能耗低：与白炽灯、荧光灯相比，由于没有灯丝，所以不会造成灯丝的污染，不需要加热和冷却设备，因而能耗低。

2.寿命长：与白炽灯、荧光灯相比，由于没有灯丝，所以不会造成灯丝的污染和老化，其寿命是白炽灯的5-10倍，荧光灯的1000小时以上。

3.高效节能：与高压钠灯相比，由于没有灯丝和玻璃壳，所以可以大大提高发光效率。

—— 1 —1 —。

当代塑造光的巅峰—数字化半导体照明（一）来源:中国半导体照明网作者:安徽云龙科技公司张克袁勋数字化半导体照明是一个全新的机遇，也是全新的挑战。

数字化半导体照明产业具有巨大的经济、科技和社会效益，拥有无限创新的潜能。

这些创新将改善人民的生活品质，创建绿色和可持续发展的社会。

让我们凝聚共识，以更高的热情、更积极的作为，共同推动半导体照明的创新发展，共创光明的未来！编者按：人类的进步与社会的发展都离不开创新，创新的作用可谓四两拨千斤。

正因如此，社会应该对从事创新的人多一份关注、理解与支持。

国强民富社会和谐需要正能量，正能量不会从天而降，需要有人去营造和传播。

本文说事说人，目的是传播正能量，希望更多的人加入。

本文共分为十二章，每周发表一章，旨在与大家分享笔者对半导体照明产业粗浅的看法，还望大家批评指正。

笔者交流信箱：ahylkj@。

目录第一章我国“新四化”建设呼唤数字化城市一、我国发展数字化半导体照明背景二、发展数字化城市的指导思想三、数字化半导体照明与当下中国政府政策第二章数字化半导体照明的前世今生一、塑造光二、数字化照明的前身—功能性照明三、什么是数字化半导体照明四、数字化半导体照明基本原理五、数字化半导体照明与传统照明的区别第三章数字化半导体照明的的特点与优势一、数字化半导体照明的优特点二、数字化半导体照明的应用效果三、数字化半导体照明的先进性第四章数字化半导体照明在中国一、数字化半导体照明市场需求结构及分析二、数字化半导体照明在促进照明行业发展的功用三、数字化半导体照明在中国的发展及应用状况四、数字化半导体照明在发展过程中存在的问题及建议第五章数字化半导体照明在安徽一、安徽是数字化半导体照明的发源地二、安徽政府对发展数字化半导体照明的大力支持三、安徽发展数字化半导体照明的先天优势第六章数字化半导体照明与数字化城市一、数字化城市的概念与构成二、数字化半导体照明是数字化城市的重要组成部分三、数字化半导体照明的先导作用第七章数字化半导体照明与节能减排一、照明节能与节能减排的重要意义二、数字化半导体照明对节能减排的重要作用第八章数字化半导体照明经济和社会效益分析一、经济效益分析二、社会效益分析(拉动、带动作用)第九章数字化半导体照明的发展前景一、发展前景二、应用范围及空间第十章数字化半导体照明的成长过程一、发展阶段与过程二、经历与认证第十一章数字化半导体照明作者第十二章讲述作者背后的故事作者心语：我心求新，追求生命如金;在生命的旅程中求证她的价值;每一次创新都是对信念、意志、智慧和能力的考验; 在坎坷、波折、苦恼、挣扎中获得灵魂的净化与升华; 在给予中获得幸福，在大大小小的成功中释放激情; 生有缺，心无憾。