半导体照明技术(第三讲)
半导体照明技术共25页
•
30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
半导体照明技术
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
END
•
26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，关在 里面。 ——博 莱索
•
27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
•
28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
•
29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
12章-半导体照明
➢目标: 2007 年取代白炽灯，2012 年取代荧 光灯
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
日本21世纪照明计划
部分领域已经应用
目前已经应用在：
• 室内特殊照明／手电筒／闪光灯／装饰灯 • 液晶显示器(LCD)、便携式电子产品(PDA，移动
电话)背光源 • 汽车内部、车灯及驾驶面板照明 • 高楼建筑物及广场探照灯 • 剧场舞台灯／投影灯源
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
六、半导体照明发展现状
LED的发展历史
• 80年代，重大技术突破，开发出AlGaAs材 料的LED，发光效率达到 10 lm/w
• 1990年到2001年，AlInGaP的高亮度LED 成熟，发光效率达到 40—50 lm/w
• 1990年基于SiC材料的蓝光LED出现，发光 效率为0.04 lm/w
• 90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
方法二
蓝光LED芯片激发黄色 荧光粉，由LED蓝光和 荧光粉发出的黄绿光合 成白光，为改善显色性 能还可以在其中加入少 量红色荧光粉或同时加 入适量绿色、红色荧光 粉，该方法的优点是效 率高、显色性较好，但 也存在着一致性差、色 温随角度变化的缺点
半导体照明知识入门
高节能性 绿色照明大功率半导体(LED)灯与传统灯相比节约电能在50%以上; 长寿命性 绿色照明大功率半导体(LED)灯配置的LED光源可靠工作寿命在50000小时以上; 高显色性 绿色照明大功率半导体(LED)灯显色指数在70以上,同时白光LED的波峰在蓝光区域,人眼比较敏感,有效提高在地铁运营的安全性与舒适性;
*
热烈欢迎 ________________一行莅临指导
CLICK HERE TO ADD A TITLE
演讲人姓名
*
主 题
CLICK HERE TO ADD A TITLE
半导体（LED）照明介绍
演讲人姓名
半导体（LED）照明简介
第一部分
*
1.半导体（LED）照明简介
全球半导体照明工程
02
人类光源发展历史
01
*
1.1 人类光源发展历史
火 蜡烛 煤油灯 1.1.1 人类进入文明时代
*
1.1 人类光源发展历史
1.1.2 人类进入电光源时代
第一代电光源: 白炽灯 第二代电光源: 荧光灯 第三代电光源: 高强度气体放电灯 第四代电光源: 半导体(LED)光源
*
1.1 人类光源发展历史
1.1.2.1 白炽灯 Thomas Edison 1879年10月21日，一位美国发明家通过长期的反复试验，终于点燃了世界上第一盏有实用价值的电灯。从此，这位发明家的名字，就象他发明的电灯一样，走入了千家万户。他，就是被后人赞誉为“发明大王”的爱迪生。
*
1.1 人类光源发展历史
1.1.2.1 白炽灯
*
1.1 人类光源发展历史
无极荧光灯 无极荧光灯是利用高频电磁场激发发电腔内低气压汞蒸汽和惰性气体放电产生紫外线，紫外线再激发放电腔内壁上的荧光粉而发出可见光无极荧光灯是采用电磁感应技术在灯管内产生电磁回路，它的创新点为：通过以高频感应磁场的方式将能量耦合到灯泡内，这些能量使灯泡内的气体雪崩电离形成等离子体，而这些受激发的等离子体原子当其返回原始状态时，会将原来所获得的能量以253.7nm的紫外线形式辐射出来，完成一个能量转换过程，灯泡内壁的荧光粉受紫外线激发而发出可见光。
半导体照明原理与技术
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 —。
半导体照明技术(1~10章)
半导体照明技术
鸟巢景观照明
半导体照明技术
篔筜湖畔的LED照明
半导体照明技术
中山路商业街的LED照明
半导体照明技术
位于湖滨北路的中闽大厦
半导体照明技术
5、测试仪器和生产设备
测试仪器主要有：外延材料方面的X射线双晶衍射仪、荧 光谱仪、卢瑟福背散射沟道谱仪等；芯片、器件测试仪器方 面的 LED光电特性测试仪、光谱分析仪等。
2、LED上游产业 主要是指LED发光材料外延制造和芯片制造。由于外延工艺的
高度发展，器件的主要结构如发光层、限制层、缓冲层、反射层 等均已在外延工序中完成，芯片制造主要是做正、负电极和完成 分割检测。
半导体照明技术
3、LED中游产业 是指LED器件封装产业。根据用于现实、照明、通信等不同场 合，封装出不同颜色、不同形状的品种繁多的LED发光器件。 4、LED下游产业 是指应用LED作为显示或照明器件后形成的产业。主要的应用 产业有LED显示屏、LED交通信号灯、LED航标灯、 LED景观灯 饰、液晶背光源、LED车灯、LED特殊照明等。
大陆地区光电产业快速发展的重要城市 。 厦门生产LED外延片、芯片的企业有四家，即厦门三安光电、
联厦光电、明达光电、乾照光电，芯片总产量约占祖国大陆自产 芯片的25%。封装企业有十几家，下游应用企业有50多家，还有 与之配套的荧光粉、环氧树脂、塑料镜头、蓝宝石外延材料、各 种辅助材料和模具等生产厂，形成了较完整的产业链。
生产设备包括金属有机化合物化学气相淀积仪(Metalorganic Chemical Vapor DePosition ，缩写MOCVD) 、
液相外镀炉、光刻机、划片机、全自动固晶机、金丝球焊机、 硅铝丝超声压焊机、灌胶机、真空烘箱、芯片计数仪、芯片 检测仪、倒膜机、光色点全自动分选机等。
半导体照明技术的研究与发展
半导体照明技术的研究与发展随着科技的进步和社会的发展，照明技术也走过了一条漫长的发展之路。
照明技术的发展应用不断拓展，其在工业、医疗、家居等领域中都扮演着重要的角色。
而在这些领域中，半导体照明技术无疑是其中的佼佼者。
半导体照明技术是利用半导体材料发光的技术，其最初的商业应用是在20世纪90年代，随着高亮度 LED（Light Emitting Diode，发光二极管）的引入，该技术逐渐发展起来。
而目前，随着技术的不断创新和发展，半导体照明技术也逐渐成为了人们生活中不可或缺的一部分。
在半导体照明技术的研究与发展中，随着各种新技术的推出和应用，照明技术得到了不断优化和提升。
其中，半导体照明技术的发展又分为LED照明技术和OLED（Organic Light Emitting Diode，有机发光二极管）照明技术两大类。
这两种技术各具优势，对照明技术的发展均产生了巨大的影响。
LED照明技术是半导体照明技术中的一种，其具有耐用，低能耗，低热释放的优势，因此广泛应用于各种领域，如家庭居住、商业照明、汽车照明和室外照明等。
此外，随着LED技术不断创新和开发，其光的颜色也得到了进一步的扩展，使得LED照明技术能够产生更广泛的颜色。
与LED不同，OLED照明技术所使用的是有机半导体材料，其具有非常高的灵活性和可扩展性，因此，在平面显示、电子阅读、汽车、航天器和灯具等领域中有广泛的应用前景。
在这些领域中，OLED技术的优势在于其良好的视觉效果、高对比度、更广泛的颜色范围和更低的能耗。
然而，随着市场的竞争加剧，LED和OLED等半导体照明技术正在不断探索和发展新的突破口。
比如，在LED技术中，如何改进热管理有限低工作温度范围的问题，是目前需要解决的关键问题。
而在OLED技术方面，如何解决成本过高和材料使用寿命短的问题，是需要共同努力的方向。
总之，半导体照明技术日益成熟，不断得到更新和优化。
通过科技的不断发展，半导体照明技术将能够更好地适应人们日益增长的需求，并在未来继续发挥其重要的作用。
半导体发光技术在照明领域的应用
半导体发光技术在照明领域的应用半导体发光技术（Semiconductor Lighting technology）是利用半导体材料（semiconductor materials）通过电子等能级跃迁（electron transition）发射出的光线实现照明的一种技术。
随着当前各行业普遍实现科技崛起，特别是日益发展的光电技术（Optoelectronics technology），半导体发光技术的应用也受到了越来越多的关注。
本文将重点介绍半导体发光技术在照明领域的应用，分析其特点、优势以及潜在发展方向。
一、半导体发光技术的原理和特点1. 原理半导体发光原理就是将电子注入到具有P型和N型材料垒的半导体结构中，使得电子和空穴在发生复合的过程中放出光子。
这样的光子分布在材料的能带上，平凡和束缚下的光子激发出太阳光谱范围内的各种颜色，形成光谱分布连续而对比强烈的照明光。
2. 特点半导体发光技术有以下几个重要特点：1. 色彩纯度高。
因为半导体发光源只能在光谱分布中以狭窄的频带放出光子，所以不像传统的白炽灯和荧光灯，分散在频带上，对我们的视觉有较大的折射和衍射，使得部分光线失去了效果。
半导体发光源却能以狭窄的颜色频带放出非常纯净、亮丽的颜色光线；2. 光效高。
半导体发光源的光谱范围很窄，可根据人类眼睛的亮度适应特性制作出多种波长的半导体发光二极管，从而使得灯具的光效更适合人类的视觉反应；3. 耐久性好。
半导体发光源光路短，采用固态照明，内部材料更不易受外部运输和使用环境的影响，使用寿命远远大于传统的荧光灯，一般达到了5~10万小时；4. 适应性强。
半导体发光源形态多样，可根据不同使用环境设计不同样式和类型的发光二极管；5. 节能环保。
半导体发光源而日益得到应用的原因正是因为对电能的利用效率要比传统光源更高，节省的能源成本也更低，同时也避免了对环境的污染问题。
二、半导体发光技术在照明领域的应用半导体发光技术的应用范围与需求日益扩大，并逐渐形成庞大的产业链。
半导体照明技术及节能效果评估
半导体照明技术及节能效果评估随着节能环保的重要性逐渐增强，半导体照明技术也越来越受到人们的关注。
相较于传统的照明设备，半导体照明技术具有更加优越的节能效果。
本文将从半导体照明技术的优势、节能效果以及评估方法等方面入手，探讨半导体照明技术在节能环保方面的作用和应用前景。
一、半导体照明技术的优势半导体照明技术是近年来发展最为迅速的一种照明技术，其优势可归纳为以下几个方面：（一）高效节能半导体照明技术采用的是固态光源，相较于传统灯具，其能耗更低、寿命更长。
根据资料显示，LED 灯的寿命可达到 5 万小时以上，比传统光源长了数倍，从而降低了更换灯具的次数，节约了资源与人力成本。
而LED灯的能耗也仅为传统灯具的一半左右，大大节约了能源的消耗。
（二）光效高、显色性好半导体照明技术采用的LED灯具和晶体管技术，其光效要比传统灯具高出50% 左右，且可以通过调节电流、电压、电容等参数的方式来控制光的亮度和色泽。
同时，LED灯组成的色温可灵活调节，可以调节到较高的色温，无论是色彩还是亮度都有很好的表现，显色性更为出色。
（三）安全性高半导体照明技术采用的元器件主要是半导体材料，而这类材料在使用过程中不会产生高温和高压，能够保证灯具的安全性和应用的舒适性。
同时，LED灯的颜色和强度的控制技术逐步成熟，大大增加了其在应用方面的安全性。
（四）环保节能半导体照明技术的光源由半导体材料组成，无汞，无紫外线，无辐射，不会产生光污染，对环境和健康无害。
与传统灯具相比，LED灯不仅能够有效节约能源，同时也能够减少二氧化碳等有害气体的排放，其环保性更具显著优势。
二、半导体照明技术的节能效果由于核心元器件采用半导体材料，因而使得半导体照明技术继承了半导体元器件高效稳定的特性。
在实际的应用中，半导体照明技术也能够表现出不俗的节能效果。
由智能家居制造商美的集团与中国节能环保协会共同发布的《全国民居照明用能情况报告》中就指出，LED 灯具的能效是普通灯具的 2 倍以上，使用 LED 办公室照明可以节能 50% 左右，使用 LED 商业照明可以节能 30% 左右。
半导体照明复习ppt
SiC 衬底 优点：电极：L型(垂直接触）电极设计，电流是纵向流动
的，两个电极分布在器件的表面和底部，所产生的
热量可以通过电极直接导出。
3. Led芯片的结构
LED芯片有两种基本结构，横向结构和垂直结构。 横向结构LED芯片的两个电极在LED芯片的同一侧，电 流在n-和p-类型限制层中横向流动不等的距离。
料称为间接禁带半导体， 例子：Si，Ge，GaP。
3、三代半导体材料
第一代半导体材料，元素半导体材料； 以Si和Ge为代表， Si：Eg=1.12 eV
第二代半导体材料，化合物半导体材料； 以GaAs，InP等材料为代表， GaAs：Eg=1.46eV
第三代半导体材料，化合物半导体材料； 以GaN、SiC、ZnO等材料为代表，GaN: Eg=3.3 eV
收，另一部分蓝光与荧光粉发出的黄光混合，可以得到得
白光。
现在，对于InGaN/YAG白色LED，通过改变YAG荧光 粉的化学组成和调节荧光粉层的厚度，可以获得色温350010000K的各色白光。
LED实现白光的三种主要方式
八、LED封装技术 1、封装的作用
将普通二极管的管芯密封在封装体内，其
作用是保护芯片和完成电气互连。 对LED的封装则是实现 输入电信号、 保护芯片正常工作 输出可见光的功能
生产设备包括金属有机化合物化学气相淀积仪(Metalorganic Chemical Vapor DePosition，MOCVD) 、液相外镀炉、 光刻机、划片机、全自动固晶机、金丝球焊机、硅铝丝超声压焊
机、灌胶机、真空烘箱、芯片计数仪、芯片检测仪、倒膜机、光
色点全自动分选机等。
半导体照明
李 健认 为 ， 国半 导体 照 明产 业之 所 以能在 短短 几 我
年 时间里迅 速 崛起 ， 为一 个在 海 内外都 有较 大影 响 的 成
战略性 新 兴产 业 ， 主要在 于科技部 提 早布局 ， 占先机 ； 抢 以应 用促 发 展 ， 注重 培 育 市场 和 市场 主体 ； 早 采 用 了 较 成 立技 术创 新联 盟 这一 新模 式 ， 力促 进 了产 学研协 同 有
等 方 面取 得 突破 。 统计 ， 几年 我 国 Ｌ Ｄ专利 申请 每 据 近 Ｅ
科 技新 闻
・
Ｘ ｍ ・ Ｘ
年 以 ３ ％￣ 上 的速度 增 长 ，我 国 已成 为全球 Ｌ Ｄ专利 ０ Ａ Ｅ 申请 与布局 的 热 点地 区。
照 明 系统提 供 新 的 资助 方案 。补 助金 额 依 据 企 业 改装
升 ，０ １年 达 ６ ％。 ２１ ８
Ｌ Ｄ 即发 光二 极 管 ， 一 种 半 导体 固体 发 光 器件 。 Ｅ 是
它是 利 用 固体 半 导体 芯 片作 为发 光材 料 ， 半导 体 中通 在
过 载 流子 发 生复 合放 出过 剩 的 能量 而 引起 光 子发 射 ， 直
接 发 出红 、 、 、 、 、 、 白 色的 光 。 黄 蓝 绿 青 橙 紫、
业化 技 术 ， 整个 产 业销 售收入 不足 百亿元 。 为 抢 占新兴 产 业先机 ， “ 从 十五 ” 开始 ， 科技 部 率 先 支
持 半 导体 照 明技 术和产 业 的发展 。
外 ，北 斗一 号 ”卫 星导航 系统也 有 一 些 自身的特 点 ， “ 其
具备 的短信 通 讯功 能就 是 Ｇ Ｓ所 不具备 的。 Ｐ
资料 图 央视 龙 年春 晚 上 ， Ｅ 发 光 二极 管 ） 光 的 华 丽 亮 Ｌ Ｏ（ 灯 相 再 次 给｝－ Ｊ ， Ｊ留下 深刻 记 忆 。令 人 惊 艳 的 不仅 仅 是 舞 ４ ＂ 台上 的呈现 ， 更为 重要 的是 我 国半 导体 照 明产 业发展 迅