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      LED是第四代電光源

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      發布時間:2019/3/2 21:17:15

      LED是“第四代電光源”,是現代電光源照明領域顛覆性的重大創新,開啟了不同于前三代的人工電光源照明的新時代。LED是一種將電能轉換成光能的半導體器件,利用固體半導體芯片作為發光材料,在半導體中通過載流子發生復合放出過剩的能量引起光子發射出不同顏色的光。應用半導體PN結發光原理制成的LED問世于20世紀60年代初,20世紀90年代,隨著氮化鎵為代表的第三代半導體的興起,以及白色LED的研究成功,使實現半導體發光LED照明成為可能。近年來,全球性的能源短缺問題日益突出,傳統白熾燈泡采用熱發光技術,其僅10%的光效功能,使其在照明過程中浪費了90%的能源,人們迫切希望應用節能高效的新型照明技術。發光二極管的效能轉換率非常高,白光LED照明的耗電量僅為相同亮度白熾燈的10%~20%;普通燈泡的壽命只有1000小時,而白光LED燈的壽命理論上可以達到10萬小時。氮化鎵基白光LED照明另外一個突出的優點是更加環保與節能,只用3伏的直流電壓保證其沒有電磁干擾,同時壽命長又保證極少產生廢物,不像日光燈點亮后會產生汞蒸氣等污染物;據估計,單是我國臺灣地區,如果能夠用白光LED取代傳統光源,每年就能夠省下約一座核能電廠的電力,因此LED與太陽能發電的結合被人們稱為21世紀最理想的照明方案。


      LED作為電光源領域的新興技術,具備光效高、無頻閃、無紫外光、啟動快、壽命長、抗震性好、綠色環保、可塑性強等眾多優點,已被列入戰略性新興產業中的新材料和節能環保產業中,成為下一代新光源的發展方向。經過多年的發展,以氮化物為基礎的半導體照明技術已經進入了快速有序的發展階段,部分關鍵技術日趨成熟,但在低成本、智能化等方面,還有很多技術問題需要解決。在基礎技術研究方面,基于氮化物的LED材料正在向微納結構發展,納米圖形襯底、等離子激元、量子點結構、納米線結構、殼層結構以及自旋LED等低維結構制備的新技術方法和理論,將是國內外研究的新領域;在應用技術方面,除了進一步開發低成本、高可靠性系統技術和超越照明領域的多學科、多領域集成的多功能應用之外,智能化是未來十年的主要發展方向。半導體照明還在新型信息化、白光通訊、智能信息網絡、新型建筑、無線互聯以及智能探測方面成為核心器件,這使LED器件的小型化和高集成度的新型應用成為可能,從而將會深刻地影響到人類的多種生活方式。



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