氮化物衬底材料在半导体照明领域的应用前景[LED照明].docVIP

氮化物衬底材料在半导体照明领域的应用前景 宽带隙的GaN基半导体在短波长发光二极管、激光器和紫外探测器，以及高温微电子器件方面显示出广阔的应用前景；对环保，其还是很适合于环保的材料体系。半导体照明产业发展分类所示的若干主要阶段，其每个阶段均能形成富有特色的产业链。世界各国现在又投入了大量的人力、财力和物力，以期望取得GaN基高功率器件的突破，并且居于此领域的制高点。本文介绍了氮化物衬底材料与半导体照明的应用前景的部分内容。 　　GaN是直接带隙的材料，其光跃迁几率比间接带隙的高一个数量级。因此，宽带隙的GaN基半导体在短波长发光二极管、激光器和紫外探测器，以及高温微电子器件方面显示出广阔的应用前景；对环保，其还是很适合于环保的材料体系。 　　1994年，日本的Nicha公司在GaN/Ａl2O3上取得突破，1995年，GaN器件第一次实现商品化。1998年，GaN基发光二极管LED’);” href=“javascript:;” target=_selfLED市场规模为US$5.0亿，2000年，市场规模扩大至US$13亿。据权威专家的预计，GaN基LED及其所用的Ａl2O3衬底在国际市场上的市场成长期将达到50年之久。GaN基LED及其所用的Ａl2O3衬底具有独特的优异物化性能，并且具有长久耐用性。2005年GaN基器件的市场规模扩大至US$30亿，GaN基器件所用的Ａl2O3衬底的市场规模将扩大US$5亿。 　　半导体照明产业发展分类所示的若干主要阶段，其每个阶段均能形成富有特色的产业链： 　　（1）第一阶段 　　第一阶段（特种照明时代，2005年之前），其中有：仪器仪表指示；金色显示、室内外广告；交通灯、信号灯、标致灯、汽车灯；室内长明灯、吊顶灯、变色灯、草坪灯；城市景观美化的建筑轮廓灯、桥梁、高速公路、隧道导引路灯，等等。 　　（2）第二阶段 　　第二阶段（照明时代，2005~2010年），其中有：CD、DVD、 H-DVD光存储；激光金色显示；娱乐、条型码、打印、图像记录；医用激光；开拓固定照明新领域，衍生出新的照明产业，为通用照明应用打下基础，等等。 　　（3）第三阶段 　　第三阶段（通用照明时代，2010年之后），包括以上二个阶段的应用，并且还全面进入通用照明市场，占有30~50%的市场份额。 　　到达目前为止（处于第一阶段，特种照明时代），已纷纷将中、低功率蓝色发光二极管(LED)、绿色LED、白光LED、蓝紫色LED等实现了量产，走向了商业市场。高功率蓝色发光二极管(LED)、激光二极管(LD)和全波段InN-GaN等，将会引发新的、更加大的商机，例如，光存储、光通讯等。实现高功率蓝色发光二极管(LED)、激光二极管(LD)和全波段InN-GaN实用化，并且达到其商品化，这需要合适的衬底材料。因此，GaN材料及器件发展，需要寻找到与GaN匹配的衬底材料，进一步提高外延膜的质量。 　　另外，就基础研究和中长期计划考虑，科技发展越来越需要把不同体系的材料结合到一起，即称之为异质结材料。应用协变衬底可以将晶格和热失配的缺陷局限在衬底上，并且为开辟新的材料体系打下基础。已提出了多种协变衬底的制备技术，例如，自支撑衬底、键合和扭曲键合、重位晶格过渡层，以及SOI和VTE衬底技术等。预计，在今后的10~20年中，大尺寸的、协变衬底的制备技术将获得突破，并且广泛应用于大失配异质结材料生长及其相联系的光电子器件制造。 　　世界各国现在又投入了大量的人力、财力和物力，并且以期望取得GaN基高功率器件的突破，居于此领域的制高点。 责任编辑： LED数据测量方法大全 LED照明与光色测量 　　摘 要：固体照明是未来照明的主导方向，而LED照明又是固体照明的主要组成部分，是理想的下一代照明器件。LED产业的发展离不开光色测量技术。文章从LED照明的发展要求出发，对LED照明的光色测量进行了介绍。 　　关键词：LED照明；光色测量；照明评价； 　　1、前言：发光二极管（LED）作为新兴的发光体，具有电光效率高、体积小、寿命长、电压低、节能环保等优点，是新一代照明的首选器件。LED的发展受到国内外的普遍关注，新产品、新技术层出不穷。近年来，LED产业发展迅速，光效不断增加，亮度不断提高。如今，LED已经在众多场合得到大量应用，尤其是白光LED技术的不断进步，使其在照明领域的应用也逐渐普及。LED产业的发展如图1所示。 　　2、LED的工作原理：发光二极管（LED）是一种能把电能转化为光能的固体器件，它的结构主要由ＰN结芯片、电极和光学等系统组成。LED的基本工作原理是一个电光转换的过程，当一个正向偏压施加于ＰN结两端，由于ＰN结势垒的降低，Ｐ区的正电荷将向N区扩散，N区的电子也向Ｐ区扩散，同时在两个区域形成非平衡电荷的积累。由于电流