半导体照明概况ppt课件

半导体照明 (LED)
二、LED（Light Emitting Diode ）
LED，是一种固态的半导体器件, 它可以直接把电转化为光。LED的心 脏是一个半导体的晶片，晶片的一端 附在一个支架上，整个晶片被环氧树 脂封装起来。半导体晶片由两部分组 成，一部分是P型半导体，空穴占主 导地位，另一端是N型半导体，主要 是电子。这两种半导体相连就形成一 个“P-N结”。当电流通过导线作用 于这个晶片的时候，电子就会被推向 P区，在P区里电子跟空穴复合，然后 就会以光子的形式发出能量，这就是 LED发光的原理。
LED的发展历史
1965年世界上的第一只商用化LED诞生，用锗 制成，单价45美元，为红光LED，发光效率 0.1 lm/w 1968年利用半导体搀杂工艺使GaAsP材料的 LED的发光效率达到1 lm/w, 并且能够发出红 光、橙光和黄光 1971年出现GaP材料的绿光LED，发光效率也 达到1 lm/w
LED构ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ图
三、LED产业链 LED产业链大致可分为五部分：原材料，LED上游产业，LED 中游产业，LED下游产业，测试仪器和生产设备。 1、原材料 LED的原材料包括衬底材料砷化镓、氮化铝、磷化镓、磷砷化镓、 铟镓铝磷、铟镓氮等。它们大部分是III—V族化合物半导体单晶，生 产工艺比较成熟。原材料的纯度一般都要在6N以上。 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。
第三代半导体材料 半导体照明的来临 半导体照明发展现状 未来的前景
1879年爱迪生发明白炽灯
荧光灯将电光源带入新天地
目录
固态照明概况
电光源的历史 半导体发光二极管
第三代半导体材料 半导体照明的来临 半导体照明发展现状 未来的前景
半导体照明概述
一、半导体照明
半导体照明是指用全固态发光 器件（发光二极管，即LED，是由 半导体材料制成的光电器件，可将 电能直接转换为光能）作为光源的 照明，具有高效、节能、环保、寿 命长、易维护等显著特点，是近年 来全球最具发展前景的高新技术领 域之一，是人类照明史上继白炽灯、 荧光灯之后的又一场照明光源的革 命。
LED光源的特点




电压：LED使用低压电源，供电电压在6-24V之间，根据产品不同而异， 所以它是一个比使用高压电源更安全的电源，特别适用于公共场所。 效能：消耗能量较同光效的白炽灯减少80% 适用性：很小，每个单元LED小片是3-5mm的正方形，所以可以制备成各 种形状的器件，并且适合于易变的环境 稳定性：10万小时，光衰为初始的50% 响应时间：其白炽灯的响应时间为毫秒级，LED灯的响应时间为纳秒级 对环境污染：无有害金属汞 颜色：改变电流可以变色，发光二极管方便地通过化学修饰方法，调整材 料的能带结构和带隙，实现红黄绿兰橙多色发光。如小电流时为红色的 LED，随着电流的增加，可以依次变为橙色，黄色，最后为绿色 价格：LED的价格比较昂贵，较之于白炽灯，几只LED的价格就可以与一 只白炽灯的价格相当，而通常每组信号灯需由上300～500只二极管构成。
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。

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
四、厦门市LED产业简介
厦门为中国七大LED产业基地之一，首批4个半导体照明工程 产业化基地之一（大连、上海、南昌和厦门 ），已经成为中国大陆地 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。 2009年厦门市光电产业实现产值404.39亿元，首次突破400亿 元，销售收入398.72亿元。2009年，产值及销售同时超亿的厦门 市光电企业有29家。2009年厦门市节能灯照明出口占有量继续保 持全球市场20%以上，为全球高端节能照明的制造和出口基地。
半导体照明概 况
目录
固态照明概况
电光源的历史 半导体发光二极管
第三代半导体材料 半导体照明的来临 半导体照明发展现状 未来的前景
目录
固态照明概况
电光源的历史 半导体发光二极管
第三代半导体材料 半导体照明的来临 半导体照明发展现状 未来的前景
火—人类的文明
灯—延续历史几千年
目录
固态照明概况
电光源的历史 半导体发光二极管
水立方景观照明
鸟巢景观照明
篔筜湖畔的LED照明
中山路商业街的LED照明
位于湖滨北路的中闽大厦
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。 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。