半导体照明技术进展
半导体照明光源市场分析报告
半导体照明光源市场分析报告1.引言1.1 概述概述部分:半导体照明光源市场是近年来快速发展的领域之一，随着LED 技术的不断成熟和市场需求的不断增长，半导体照明光源市场呈现出蓬勃发展的态势。
本报告从市场概况、发展趋势、主要市场参与者及市场前景等方面展开分析，旨在为相关行业提供可靠的市场参考和分析。
通过全面深入地了解半导体照明光源市场的现状和未来发展趋势，有助于企业做出正确的市场决策，把握市场机遇，迎接市场挑战。
1.2 文章结构文章结构本报告分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分，我们将概述半导体照明光源市场的概况，并说明文章的结构和目的。
在正文部分，我们将对半导体照明光源市场的概况进行详细分析，并探讨市场的发展趋势以及主要市场参与者的分析。
在结论部分，我们将展望市场的前景，探讨市场所面临的挑战和机遇，并对整个报告进行总结。
通过这一结构，我们希望能够全面、客观地分析半导体照明光源市场的现状和未来发展。
1.3 目的文章的目的主要是分析半导体照明光源市场的现状和未来发展趋势，深入了解市场主要参与者的情况，为行业内的企业和投资者提供决策参考。
同时，通过对市场前景、挑战和机遇的展望，帮助读者更好地把握市场发展的方向，为行业发展提供建设性建议。
最终目的是为了促进半导体照明光源市场的健康发展，推动行业不断创新和进步。
1.4 总结"总结"部分将对文章进行回顾和提出最重要的观点。
将重点概述半导体照明光源市场的发展潜力和趋势，强调市场参与者的关键角色以及市场前景的展望。
此外，还可以简要提及市场所面临的挑战和机遇，并指出作者对市场发展的期望。
2.正文2.1 半导体照明光源市场概况半导体照明光源市场作为新兴的照明技术，正迅速发展成为照明行业的主流。
半导体照明光源利用LED（Light Emitting Diode）作为主要光源，具有高效节能、长寿命、环保等优点，已逐渐取代传统的白炽灯、荧光灯等照明设备。
中国半导体照明产业发展现状与趋势
中国半导体照明产业发展现状与趋势阮军;徐杰;郝建群;易正广;李小佳;仇帅【摘要】半导体照明（亦称固态照明，solid state lighting，SSL），是继白炽灯、荧光灯之后的又一次光源革命．2016年，我国半导体照明产业规模达5126亿元，关键技术与国际水平差距逐步缩小，示范应用居于世界前列，已成为全球最大的半导体照明生产、消费和出口国．当前半导体照明产业面临新的形势是：国际上技术快速进步，新兴应用崛起，市场渗透加速，竞争格局调整；国内产业集中度进一步提升，龙头企业加快扩张，海外市场拓展加速，整合并购成为主流．本文系统梳理了我国半导体照明产业发展的现状及趋势，分析了我国半导体照明产业发展面临的机遇与挑战，提出下一步推动我国从半导体照明产业大国向产业强国转变的主要工作．【期刊名称】《应用技术学报》【年(卷),期】2017(017)003【总页数】5页(P196-200)【关键词】半导体照明;市场规模;竞争格局;机遇与挑战【作者】阮军;徐杰;郝建群;易正广;李小佳;仇帅【作者单位】[1]北京半导体照明科技促进中心,北京100086;[2]国家半导体照明工程研发及产业联盟,北京100086【正文语种】中文【中图分类】TN364半导体照明(Solid State Lighting，SSL)[1]，包括发光二极管(LED)和有机发光二极管(OLED)，具有寿命长、耗电量少、可控性强、耐震动、色彩丰富等特点，是继白炽灯、荧光灯之后又一次照明光源革命.半导体照明材料本身具有的节能环保特性，将使其成为实现节能减排目标的重要抓手，对于经济社会绿色、低碳、可持续发展有重大意义.我国政府高度重视半导体照明技术创新与产业发展，多部门实施多举措来推进半导体照明产业健康快速发展.“十二五”期间，我国半导体照明领域取得了丰硕的成果，为我国发展成为半导体照明强国奠定了基础.2017年7月国家发展改革委、教育部、科技部等13个部委联合印发了《半导体照明产业“十三五”发展规划》(以下简称“规划”)，继续推动和引导半导体照明产业健康发展是新形势下应对气候变化、绿色发展、产业结构调整升级以及从产业大国转变为产业强国的需要. 我国半导体照明领域关键技术与国际水平差距不断缩小.2016年功率型白光LED 产业化发光效率(下文简称光效)为160 lm·W-1(国际厂商：176 lm·W-1)[2]；具有自主知识产权的功率型硅衬底LED芯片光效为150 lm·W-1,硅基黄光LED光效为130 lm·W-1,硅基绿光LED光效为180 lm·W-1,均达到国际领先水平；白光OLED器件光效超过120 lm·W-1,LED小间距显示屏最小间距达0.9 mm.如图1所示.近年来，我国半导体照明产业总体呈现持续上升态势.2016年，我国半导体照明产业整体产值达到5 216亿元，较2015年增长22.8%，增速有所放缓，增速从“超高速”向“中速”转变，但“十二五”期间产值平均年增长率仍然接近30%.上游外延芯片规模约182亿元，中游封装规模约748亿元，下游应用规模4 286亿元，同比增长率均超过20%[3].如图2所示.从半导体照明技术应用领域来看，“十二五”期间在信号、景观、显示、背光的应用已经基本成熟，已得到大规模应用；功能性照明领域的应用自2013年开始爆发式增长；汽车应用快速增长；医疗、农业、光通信等新兴领域的应用技术正蓬勃兴起.2016年，LED通用照明产值为2 040亿元，同比增长31.5%；显示应用产值约548亿元，同比增长29%；汽车、农业、医疗等新兴领域同比增长均超过30%.2016年LED照明产品国内市场渗透率(LED照明产品国内销售数量/照明产品国内总销售数量)达到42%，比2015年上升10%.如图3所示.2016年智能照明、超越照明等创新应用成果显著.半导体照明技术与增强现实技术(AR)、虚拟现实技术(VR)、物联网、大数据等技术的融合催生了许多新的应用领域.此外，一些新兴的细分市场关注程度明显提高，车用LED、小间距LED、植物照明、禽类照明、紫外(UV) LED、红外(IR)LED等市场纷纷开始进入行业主流视线.目前，小间距显示屏已成为LED板块新支撑点；车用LED、农业照明的替换市场已经启动.紫外和红外LED等则代表着固化、光疗、催化净化、杀菌消毒、通信、安防等未来市场，将成为新兴增长点.作为全球照明产品的制造基地，“十二五”期间，我国LED照明产品出口保持高速增长，从2011年的22亿美元到2015年的108亿美元，增幅超过3.9倍.在经历了多年的高速增长以后，我国LED照明产品出口总额从2015年开始缓慢下滑.2016年，我国LED照明产品累计出口金额近106亿美元[4].2017年，我国LED照明产品出口出现回暖，2017年1—6月，出口总额达59.16亿美元，同比增长18.14%[5].2016年，国家标准工作改革逐步推进，团体标准试点成效显著.发布国家标准9项，包括空间科学照明用LED筛选规范、普通照明用LED产品和相关设备术语和定义等；正在制定LED筒灯、LED射灯、LED路灯、LED隧道灯国家强制性能效标准；新立项LED标准涉及测试方法、夜景照明、体育照明等.作为第一批团体标准试点之一，国家半导体照明工程研发及产业联盟标委会2016年发布团体标准4项，涉及健康照明、植物光照等.CSA016-2013《LED照明应用接口要求：自散热、控制装置分离式LED模组的路灯/隧道灯》获得国家质检总局、国家标准委“中国标准创新贡献奖二等奖(2016)”，是唯一获奖的团体标准.随着技术进步推动和市场需求增长的拉动，半导体照明产业正在进入新一轮高速增长期，半导体照明技术及产业发展呈现出新趋势.光效不再是唯一关注的焦点，光品质的提升和光环境的改善更引人瞩目.此外，半导体照明技术的长足进步，成为第3代半导体材料产业化的第一个成功突破口.材料方面，新型衬底材料与技术路线进展迅速(如Si基LED)，LED与石墨烯、量子点、纳米、物联网、VR等新材料、新技术进一步融合，有可能产生开拓性和颠覆性的创新应用.在非视觉照明方面，生物、农业、医疗方面的红外LED、紫外LED的研究快速发展.半导体照明技术的进步将推动第3代半导体相关产业爆发性成长，并整体推动材料、信息、能源、交通等高新技术产业的发展，开启微电子与光电子携手并进的时代.半导体照明从按需照明时代进入超越照明时代，半导体照明产品也成为智慧家庭、智慧城市、智能社会的重要组成部分.除了主流的照明应用之外，其他市场渗透加速，创新和特殊应用(农业、医疗、通信等)将成为替代阶段之后的新增长点，预计2020年超越照明应用将在LED应用市场中占有20%以上的份额.随着半导体照明产业基本进入成熟期，行业的整体增速显著变缓，并购整合成为半导体照明行业的新常态.同时，新兴商业模式和业态也不断涌现，多层次的跨界融合时代已经到来，半导体照明企业已从产品的制造厂商转变为提供系统解决方案的服务集成商.全球产业格局正在调整变化，国际照明巨头纷纷收缩或退出照明业务，中国大陆快速崛起，印度加快发展步伐.随着我国半导体照明产业步入新的阶段，迎来了更大的需求和机遇.包括低碳、智能的需求引领新型工业化、城镇化、老龄化的应用驱动，“互联网+”、“跨界融合”引发生产及商业模式的变革，“一带一路”、“中国制造2025”等战略的实施，全方位的跨界融合带来的应用扩展延伸(如光医疗、光健康、红外LED VR应用、紫外LED杀菌消毒等).另外我国从2017年8月开始履行《关于汞的水俣公约》，半导体照明能够为我国减少汞污染做出更多的贡献.另外，随着GE、欧司朗、三星等国际巨头纷纷退出中国照明市场，国际半导体照明产业格局开始重塑；国内半导体照明行业的跨国整合并购日趋增多，中国企业开始深度参与国际竞争.加之我国在部分核心技术领域的突破，以及在农业、光通信等创新应用技术水平与国际同步，这些为我国实现弯道超车、重塑全球半导体照明产业竞争格局提供了强大支撑.尽管我国半导体照明产业取得了长足发展，也面临重大机遇，但是我国半导体照明技术突破和产业健康发展仍然面临着诸多挑战.如随着数字化、智能化、多功能浪潮同步到来，技术的交叉融合、跨界合作，以及照明方式、商业模式的变革，对我国半导体照明产业的技术创新与集成能力、系统服务能力以及企业综合竞争力等都将带来挑战.此外，产业集中度低，产品同质化竞争严重；产品质量参差不齐、民族品牌缺乏；标准及认证体系建设仍需加强；服务支撑能力尚需完善等也是行业面临的重要挑战.“十三五”期间，是我国从半导体照明产业大国转变为产业强国的关键时期.目前半导体照明市场仍以替代为主，未来在全新的照明形态，以及健康、农业、医疗、可见光通信等超越照明领域，仍有巨大发展空间.为此我国要积极部署，推动技术研发，培育产业发展环境，抢占暨照明替代之后新一轮产业主导权.加强标准建设.健全半导体照明标准体系，打造第三方标准、认证、信用评价体系，加强市场规范与监督，提升半导体照明产品质量水平；鼓励设立PPP模式的产业发展基金，鼓励民间资本和财政资金共同参与技术成果转化孵化的创新商业模式，鼓励并购重组提高产业集中度.加强新兴领域的技术创新支持力度，开展集成和服务创新.结合智慧城市、大数据、物联网、新能源、医疗健康等技术和应用.加大对LED光品质、光生物、可穿戴、智能化等创新技术和创新应用的支持力度；引导产品由注重光效提升转向多种光电指标共同改善和增强，营造更加安全、舒适、高效、节能的照明环境，加强光对人体、动植物等生物的作用机理研究，探索光对不同生物的效用规律，探索光医疗应用.开展紫外LED、红外LED等创新应用研究[6]，加强在细分应用市场的竞争力.立足于市场应用需求，鼓励技术及模式创新.加快调整产业和产品结构，由规模扩张向注重质量效益转变.紧密围绕《中国制造2025》，促进半导体照明技术与信息技术的深度融合，结合智慧城市、大数据、物联网、新能源、医疗健康等技术和应用，加大对创新技术和创新应用的支持力度，推进绿色智能制造，提升产业整体竞争力.鼓励中国企业走出去，加强国际产能合作.面向“一带一路”沿线国家及地区推广半导体照明技术、标准和应用，充分利用“丝路基金”、“亚洲基础设施投资银行”、“金砖国家开发银行”等融资渠道，探索股权、债权、贷款、基金等多元化投融资方式，加快推进与周边国家互联互通，深化国际产业合作.积极推进海峡两岸在技术研发、应用示范、标准检测认证以及产业合作综合示范区等方面开展实质性合作.开展半导体照明创新创业大赛，不断发掘、推广和扶持国内优秀半导体照明创新项目.大力发展市场化、专业化、集成化、网络化的“众创空间”，有效整合信息资源，实现创新与创业、线上与线下、孵化与投资相结合，培育各类青年创新人才和创新团队，为小微创新企业成长和个人创业提供低成本、便利化、全要素、全链条、一体化、开放式的综合服务平台，促进“互联网+”和“大众创业、万众创新”融合.随着半导体照明技术的突破和产业快速发展，“十三五”期间将是我国半导体照明产业从跟踪到超越、最后实现引领、成为半导体照明产业强国的关键时期.在规划指导下，我国半导体照明产业关键技术将不断突破，产品结构持续优化，产业规模稳步扩大，集中度逐步提高；应用领域不断拓宽，市场环境更加规范，商业模式跨越创新，自主品牌做大做强，为我国从半导体照明产业大国发展为强国奠定坚实基础.【相关文献】[1] MARUSKA H P,TIETJEN J J.The preparation and properties of vapor-deposited single-crystal-line GaN[J].Applied Physics Letters,1969,15(10):327-329.[2] BARDSLEY N,BLAND S,HANSEN M,et al.Solid-state lighting R&D plan[J].US Department of Energy,2015:1-167.[3] 国家半导体照明工程研发及产业联盟.2016年中国半导体照明产业发展白皮书[A].北京：国家半导体照明工程研发及产业联盟产业研究院,2016.[4] 国家发展改革委,等.半导体照明产业“十三五”发展规划[A].北京：国家发展改革委,2017.[5] 国家半导体照明工程研发及产业联盟.2017年LED行业季度分析报告[R].北京：国家半导体照明工程研发及产业联盟产业研究院,2017.[6] 国家半导体照明工程研发及产业联盟.紫外LED市场研究报告[R].北京：国家半导体照明工程研发及产业联盟产业研究院,2016.。
半导体照明产业发展趋势
半导体照明产业发展趋势半导体照明产业发展趋势引言随着科技的不断进步，半导体照明产业也在飞速发展。
半导体照明是指利用半导体器件发光的一种照明方式，相比传统照明方式，半导体照明具有能效高、寿命长、亮度可调节等特点。
本文将从技术发展、市场趋势和产业政策等方面，探讨半导体照明产业的发展趋势。
一、技术发展趋势1.1 LED技术LED（Light Emitting Diode）被认为是目前最先进的照明技术之一。
与传统的白炽灯、荧光灯相比，LED照明具有高能效、长寿命和环保等优势。
随着LED技术的突破，其价格也逐渐下降。
预计未来几年内，LED照明的成本将进一步降低，使得其在市场上的占有率进一步提高。
此外，为了满足不同需求，LED技术也在不断创新。
例如，通过调整LED芯片的光谱，可以实现不同色温和色彩的发光。
这使得LED照明更加适用于不同场景，如家居、商业和室外照明等。
1.2 OLED技术OLED（Organic Light Emitting Diode）是一种有机发光二极管技术。
相比于传统LED技术，OLED具有更高的柔性和透明度，可以制作更薄、更轻、更多样化的照明产品。
近年来，OLED技术在显示领域有了广泛应用，如手机屏幕、电视和车载显示屏等。
然而，在照明领域的应用还相对较少。
未来，随着OLED技术的不断创新和成本的降低，其在照明领域的应用前景将十分广阔。
例如，可以制作具有可调光、可调颜色的柔性照明产品，适用于家居、商业和装饰等领域。
1.3 多晶固态照明技术传统的LED照明技术是基于单晶结构的半导体材料。
然而，随着多晶半导体技术的逐渐发展，多晶固态照明技术也逐渐被关注。
多晶固态照明技术通过在多晶半导体材料中引入微小的缺陷，可以增加光发射效率。
与传统单晶结构相比，多晶结构具有更高的光发射效率和更低的制造成本。
未来，多晶固态照明技术有望成为LED照明技术的一种重要补充。
它可以提高照明产品的能效，降低成本，推动照明产业的可持续发展。
半导体照明技术
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。
LED半导体照明的核心技术与发展趋势
LED半导体照明的核心技术与发展趋势摘要：半导体照明技术已经逐渐渗透到社会的各个领域，千家万户都使用了半导体光源(LED)，这种照明的使用赢得了许多居民的青睐，并成为社会进步的标志。
在我国半导体研究领域，半导体照明技术的研究起步较晚，但许多企业集团和研究机构在实验中后来居上，取得了突出的核心技术研究成果。
关键词：半导体照明；核心技术；大功率；社会经济的快速发展，中国的城市化进程也在加快。
放眼望去，各种基础设施建设项目和生产生活都离不开光源的支撑和作用。
在教室里学习需要灯光，在热闹的夜市需要灯光来营造气氛，在广场上娱乐也需要灯光的指示。
为了保护视力，节约能源，半导体照明应运而生，给我们的学习和生活带来了方便和舒适。
它不仅起到了节能环保的作用，而且符合科学技术与时俱进的发展轨迹。
一、半导体照明技术发展现状近些年来，半导体照明技术横空出世，其在照明上节能环保、长寿命的优越性远远超过其他一般照明技术，因此成为国内外争相抢先研发的科研项目。
在以前，人们一般应用白炽灯，随着技术的发展，每个角落涉及的照明光源都开始采用LED节能灯。
可见，半导体照明技术的应用已经深入到生活之中。
根据资料，国外，跨国照明公司Lu minIeds、GE、Osram等加强照明与半导体光电产业的重组兼并，竞相角逐研发LED照明新技术、新产品，并且在最近几年推出了各种型号的大功率LED灯，使半导体照明市场呈现欣欣向荣气象。
国内，也有方大集团等大型企业致力创新半导体照明核心技术，不断探索LED灯高效大功率的实现方向，以便提升国内半导体照明行业的自主研究能力。
二、LED半导体照明技术的电路设计复杂考虑到LED半导体照明设备的综合负载情况，为满足人们在不同环境下的照明需求，则需要按照要求选择对应功率的LED，并合理控制LED数量，进而保证LED半导体照明设备的使用安全。
然而，由于LED的低功率特性，导致LED半导体照明设备中的电路设计较为复杂，且一旦出现问题，则无法进行快速维修，且更换LED成本较高。
半导体照明产业的发展与前景
引
＿ ∞ ＿ …
目
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展 ， 导体 照 明应用在 我国城市 夜景 照明领域 已开 始 半
普及 ，几乎 全 国所 有大城 市 的夜 景 照 明都 广 泛使 用 Ｌ Ｄ， 别是 我 国有 关部 门 已明确 提 出将 以 ２ ０ Ｅ 特 ０ ８年
随着 半导体 照 明光源在城 市景观 、商业 大屏 幕 、
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照 明 、 通信 息 显 示 、 内外全 彩 显 示屏 、 急 照 明 交 室 应
特 别是 Ｌ Ｄ 的发光效 率正在 大 幅提高 ，半 导体照 明 Ｅ 被认为是 ２ １世 纪 最 有 可能 进 入普 通 照 明领 域 的 一 种 新 型固态 冷 光源和 最 具 发展 前景 的高技 术领 域 之 中国拥 有 巨大 的照 明工业和 照 明市 场 ， 随着 国家 对 Ｌ Ｄ发展 的高度 重 视 和 我 国 Ｌ Ｄ产 业 的快 速 发 Ｅ Ｅ
现 代 显 示 Ａ ｖ ｎ ｅ ｉ ｌｙ ６ ｄ ａ ｃｄＤ ｓ ａ ３ ｐ
Ｆ ｂ一 ｒ ０ ０ 总第 １９ ｅ ．Ｍａ ． １ ， ２ ０ 期
胡 爱华 ： 导体 照 明产 业 的发 展 与 前 景 半
光 源革命 已成 为不争 的事 实 ， 导体照 明应用范 围不 半
断扩大 ， 也将进一 步推动 我 国的城 市照 明领 域更广 泛
关键 词 ： 发光 二极 管 ； 半导体 照 明 ； 术 水平 ； 展 方 向 技 发
中 图 分 类 号 ： Ｎ １ ＋８ Ｔ ３ ２ ． 文 献 标 识 码 ： Ｂ
Ｄｅ ｅｏ ｍｅ ｔａ ｄ Ｐ ｒ ｐ ｃｉｅ ｏ ｍ ｉｏ ｄ ｃｏ ｉｈ ｉｇ Ｉｄ ｓｒ ｖ ｌｐ ｎ ｎ ｅ ｓ ｅ ｔ ｆＳｅ ｃ ｎ ｕ ｔ ｒＬｇ ｔ ｎ ｕ ｔ ｖ ｎ ｙ
照明电子技术的发展现状与未来
（ 哈尔滨工业大学 ， 黑龙江 哈尔滨 １０ ０ ） ５ ０ １
摘要 ： 追求节能、 环境友好和生活舒适是时代对照 明技术 的新要求。现着眼于照 明技术 的应用和研究热点 ， 对当前 正在逐步推广 的高强度气体放 电灯和被视为最有前途的固态半导体照 明一 ． Ｅ Ｄ照 明两个领域， 并结合 电力 电子技术 在这些领域的应用和发展， 总结 了它们的研究和应用现状 ， 并展望了未来的技术研究走 向。 另外 ， 还综述 了近年来结合网 络技术 、 通信技术、 控制技术和 电力 电子技术以及正在成为研究热点的照明系统网络技术的现状和最新进展。 关键词 ： 照明 ；网络， 高强度气体放 电；固体照明 中图分类号 ：Ｍ４ ４ Ｔ ８ Ｔ ６ ，Ｎ ６ 文献标识码 ： Ａ 文章编 号 ：０ ０ １０ （０ ７ １－ ０ ２ ０ １０ － ０ Ｘ ２ ０ ）０ ０ ０ — ８
ａ ｎ ｗ ｉ ｔｒ ｉｃｐ ｉ ｅ ｃ ｍｂ ｎ ｎ ｅ ｗ ｒ ｃ ｍｍｕ ｉａ ｉｎ ｃ ｎ ｒｌａ ｄ ｐ ｗ ｒｅｅ ｔｏ ｉ ｓｔｃ ｎ ｌｇ ｓｓ ｍｍａｉｅ ． ｅ ｎ ｅｄ ｓ ｉｌ ｏ ｉ ｉ ｇ ｎ ｔ ｏ ｋ， ｏ ｎ ｎ ｃ ｔ ， ｏ ｔ ｏ ｅ ｌｃ ｒ ｎ ｃ ｈ ｏｏ ｉ ｕ ｏ ｏ ｎ ｅ ｙ ｒｚ ｄ
性能好 ， 光利 用 率 高等 特 点【 已成 为近 代 照 明的主 ｌ 】 ，
流产品之一。 因此 ， Ｉ Ｈ Ｄ灯及配套电子镇流器的研究 和应用 工作 都在 不断扩 大 和深入 。传 统镇 流器 不仅
存 在 效 率低 ， 积 大等 缺 点 ， 且 因其 不 可控 ， 体 而 不适 宜调光 等缺 点 ， 已经 不能 满足现 代绿 色照 明和 节 能 的需求 。 电子 镇流器 恰恰 可 以克服这 些 问题 ， 因此 电 子镇流器 的研 究 和应用 势在 必行 。
新一代照明光源——半导体照明
照明。 小型的 在形状上和白 炽灯相似， 时稍 有
大一点， 内部充满汞蒸气、高压钠或各种蒸气-
的混合气 工作 电 体， 时， 流通过高压蒸气， 使之 电离激发， 形成放电管中电子、原子和离子间 的碰撞而发光。 但这种光 源存在成本高、 维护 困 耗电高、 磁 难、 电 辐射危害等缺点。 所以近
人类的照明事业。在 19 9一 3 年， 8 19， 人们发现 两种材料可以产生蓝光， 一种是硒化锌， 一种 是氮化徐。当时由于氮化徐生长技术条件的 限制， 大部分科学家的目 光集中在了前一种材 料上， 然而中村秀二却把目 光放在了当时不被
当这些分子从高能量状态返回到正常能量状
0 2 年来， 人们一直在开发新的照明光源。对此 欧洲制定了 科学技术委员 会五年行动计划〔 ， 里他利用自己先进的技术先后发明了绿光 1 光LED 以及蓝光比 D激光器， 将同 提出了 新型光源要符合三个条件: 高效、 节 LED 和白 后面， 同时也为白光LED 照明技 能。 材料对环境无危害。 模拟自 然光， 显色指数 行远远抛在了 术的迅速发展莫定了科学与技术基础。在后 接近10 。 0 随着 导体材料在 在人们致力于新光源研究开发的同时， 半 面LED的发展中， 氮化徐等半 导体技术的发展带领人们进人了信息时代， 同 LED 上的应用、半导体芯片技术的不断改进 封装 水平的迅速提高， 技术 先后出 现了 一批 时人们对半导体材料的研究和应用也越来越 及 颜色范围广的LED 器件。同时， 关注. 终于随着第三代半导体材料氮化稼的 发光效率高、 使LED 作为照明光 技术突破和蓝、绿、白光LED(发光二极管) 大功率LED 的研制成功， 的问世， 有望发展成为新一代光源， LED 即半 源显现出巨大的潜力。 基于半导体照明关系到节能和改善全球 导体照明。半导体白光照明就是利用红、绿 又存在巨 大的潜在市场， 本于 1998 年 日 和蓝三基色的半导体发光二极管芯片的组合， 环境， 1 4 美国于2000 年相继启动了 “ 国家半导体 或在超高亮度氮化稼基蓝、 紫和紫外发光管 t ， 川。 1 管芯上涂敷相应组分的荧光物质所形成的白 照明计划， 我国200 年863 计划立项， 7 ， 国 光光源。研究表明， D 不依靠灯丝发热来 2003 年6 月1 日 紧急启动了 家半导体照 LE 工程计划。 0 年7 月3 日 科技部宣布正 0 24 ， 发光， 能量转换效率非常高， 理论上可以达到 明 式启 “ 家半导 动 国 体照明 工程”首批5 ) 项 0 个 白炽灯 10%的能耗， 相比关光灯， 也能达 LED 目。 根据 “ 国际半导体白光照明路标” 要求(见 到5既 的节能效果， 因此半导体照明的应用将
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前
言
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Hefei IRICO Epilight Technology Co., Ltd.
霍卢内阿克(N.Holonyak) 1、1962年，霍卢内阿克(N.Holonyak)制成了第一支 霍卢内阿克(N.Holonyak)制成了第一支 实用的红光LED LED灯 实用的红光LED灯。 N.Holonyak“我们坚信LED会发展成 2、1963年2月， N.Holonyak 实用的白色光源”并预言到：“将来的灯可以是铅笔 尖大小的一块合金，它实用且不易破碎、决不会烧毁、 比起今天通用的灯泡来说，其转换效率至少大十倍。”
型号 Φ5，I=20mA 食人鱼 Snap 50—70—150mA 功率LED≥350mA
功率LED的技术要求： 功率LED的技术要求： LED的技术要求 1、热阻要低，散热好，降低结温，提高发光效率； 2、封装结构要有高的取光效率。
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GaN 优 优 优 优 优 优 优 中 高
AlN 优 优 优 优 优 优 优 中 高
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Sapphire：2007年大约为500万片2英寸片用量， 2010年用量约为1000万片。2007年底日本昭和电工开 始采用4英寸片进行生产。 碳化硅：美国Cree公司于2007年5月展示了4英寸 零位错单晶。国内山东大学晶体研究所3英寸已研制成 功。中科院物理研究所2英寸直径晶体研制成功，位错 密度<100个/cm2。 氧化锌：一般用水热法制备，国内有上海光机所 等多家单位研制成功。
在光子晶体中是由光的折射率指数的周期性变化产生了光带隙结构， 从而由光带隙结构控制着光在光子晶体中的运动。
LED封装技术 LED封装技术
应用 指示灯 信号灯 照明
食 人 鱼 LED
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时间 1962年～ 1989年 90年代 新世纪
LED外延技术 LED外延技术
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LED外延材料的质量，很大程度上由衬底与外延材 料的晶格匹配程度有关，经过多年努力，InGaN/蓝 宝石的外延层位错从1010个/cm2下降到108个/cm2， 希望能下降到105个/cm2，或更好，还有较大空间。
显示屏、交通信号灯、手机、景观照明、便携式照 明等应用已趋于成熟。 近年来三个主要应用方面： 一、汽车灯 汽车上信号灯和车内照明应用技术上已趋
成熟，并很快推广应用，下一个主要增长点将是汽车前照灯。 2007年奥迪A8 6.0首先使用LED作为汽车前照灯。奥迪R8用 LED作为高低束光前照灯。丰田Luxus LS600h用作低束前照灯。 2008年夏，通用Cadi1lac也将采用LED作为高低束前照灯。每年 6000万辆汽车总产量说明该市场还有很大成长空间。
பைடு நூலகம்
二、 InGaN
MOCVD设备的发展 InGaN MOCVD设备的发展
MOCVD设备
2004
12
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时间 容量(2″)
2003
6~8
2005
15
2006
21~24
2007
30~42~45
AIXTRON VEECO 中电48所
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氮化镓：波兰华沙高压研究中心TOPGaN公司在极 端生长条件15000大气压1600℃获得Φ=10mm单晶，切片 得20～30片，位错密度100个/cm2。中科院物理所用熔 盐法在<1000℃和常压下长成可实用的GaN单晶。 2003年4月日本住友电工用HVPE法生产GaN单晶衬 底。 南京大学国内首先制成2英寸HVPE法生产低位错 GaN衬底。 2007年4月日本日立电线用间隙形成剥离法制成了 3英寸GaN晶片。 氮化铝：美国华盛顿Crystal IS公司于2006年5月 制成了2英寸AlN衬底。
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大 功 率 LED 路 灯 太 阳 能 LED 路 灯
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我国约有2亿盏路灯这一广阔市场，理应特别重视， 加上已有部分企业产品出口，市场前景更为看好，2010 年大规模应用市场将起动。目前产品属初始阶段，良莠 不齐，主要问题是散热不好，不仅发光效率下降，而且 光衰问题较严重，甚至失效。有关部门要抓紧标准制定， 出厂前要进行光衰试验，减小热阻，充分散热，真正做 到高效、长寿命，以利市场的培育和健康发展。
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LED汽车灯 汽车灯
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二、LED液晶显示背光源发展趋势从小到大非常明确。
2005年3.5寸已全面使用LED背光，7寸屏2006年已达30％， 2007年7～ll寸已用LED背光。12～ 15.4英寸的笔记本电脑LED背 光有较大增长。苹果公司已宣布NB全用LED背光源。 因具有超薄和节电的优点。接下来应是监视器和电视机。 三星在2006年8月在欧洲推出$3000元的40英寸LED背光液晶电视 数百台。作为研发Osram和三星均制成82英寸的LED背光样机， 0sram后来还研制成102英寸的样机。 国内海信、京东方和上广电已有36～46英寸LED背光的LCD 电视样机。 每年6500万台监视器和800万台平板电视机的总产量是LED 背光源的潜在市场。
LED芯片技术 LED芯片技术
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1、衬底激光剥离技术0Sram发展，提高出光效率75％， 约为传统的三倍。国内北大等多家单位已掌握此技术， 且已投入生产。 2、表面粗化或纹理化：腐蚀或改变外/延条件形成，可 提高发光效率3 0—5 0％。 3、倒装芯片：提高散热效率，Lumi1eds开发增加出光 1.6倍。 4、IT0：均匀电流注入和提高出光效率，可提高60％。
2007年 2007年 2005年
AIX2800G4 K465I
42×2″ 45×2″
6片机通过“863”验收
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国产MOCVD面临的困境 面临的困境 国产 (1) 国产MOCVD设备仍处于技术跟踪阶段，设备产业化水平与生产需要不相 适应。目前，国内研制的MOCVD设备最大产能为6片(48所的GaN-MOCVD)。然 而，截至到2007年12月，在国外推出的最新型MOCVD设备中，AIXTRON已推 出行星式反应器的42片机(AIX2800G4 HT)和CCS反应器的30片机(CRIUS)。由 于产能的差距，小批量的MOCVD设备外延片生产成本较高，大大降低了设备的 性价比，使得国产设备刚研发出来就已经落后了。量产企业对单批产能的最低要 求是在30片以上。 (2) 设备造价高，应用风险大，多数厂商更愿意采购技术成熟的进口设备 MOCVD设备的造价昂贵，生产型MOCVD设备的售价高达1000~2000万元。厂 商对此类设备的采购均十分谨慎，更愿意采购技术成熟、售后服务完善的进口设 备，使得国产MOCVD设备的推广处于尴尬的境地。 (3) 自主创新有待加强，国产MOCVD设备面临专利壁垒 目前，国产 MOCVD设备的研发还处于“消化、吸收”阶段，而国外主流商用机型已建立严 密的专利保护，如AIXTRON的Planetary Reactor反应器、THOMAS SAWN的 CCS(Close Coupled Showerhead Reactor)反应器、VEECO的Turbo Disk反应 器和日本SANSO公司双/多束气流(TF)反应器均是自己独有的专利技术，国产 MOCVD设备产业化面临专利壁垒的考验。
三、外延工艺
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1、Buffer Layer：目的降低位错密度； 2、Si Substrate：硅衬底GaN蓝光LED南昌大学材料研究 所制得460nm LED 20mA 6～1OmW已于2008年4月产业化。 3、PSS：图形衬底外延技术缺陷减至四分之一，外量子 效率提高43％。 4、日本昭和电工发展了一种新工艺它将通常的MOCVD和 等离子体物理淀积(PPD)混合，提高了晶体完整性，消除 了MOCVD工艺产生的微粒，提高了生产的稳定性(Run to Run和Piece to Piece之间)，大大提高了生产效率。
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5、光子晶体(Photonic Crystal)：松下电器的二维 光子晶体，出光提升1.7～2.7倍。 6、金属垂直光子晶体结构(MVP)旭明公司(Semi)达 到90～1O0 1m/W。 7、底部金属反光和侧面光利用。