半导体发展现状跟发展趋势.doc

半导体发展现状与发展趋势学院:机电学院班级:材成102学号:5901210080姓名:雷强强摘要:半导体照明具有节能、环保、寿命长、尺寸小等优点,能够应用在各种各样的彩色和白色照明领域。发展半导体照明产业具有重大意义,能缓解能源危机,改善环境污染问题,有利于国民经济可持续发展。本文在介绍半导体照明特点的基础上,论述了半导体照明研究进展,分析了我国半导体照明产业发展面临的相关技术问题,最后对半导体照明工程发展趋势作了展望。关键词:半导体照明、发光二极管、节能与环保引言:1879年,爱迪生发明了第一只作为热辐射电光源的碳丝白炽灯,使人类从漫长的火光照明时代进入了电气照明时代,第一次革命性地改变了人们的照明方式,拉开了人类现代文明的帷幕。照明电光源经历了白炽灯、荧光灯、高强度气体放电灯三代产品,光效不断提高,耗电量不断下降,对人类社会的发展起了至关重要的作用。今天,人们在关注光照效率的同时,更注重照明方式对环境的影响。随着科学技术的进步,又一种新型电光源---发光二极管照明(LED)即半导体照明,真正引发了电光源照明技术的质变,以其体积小、寿命长、耐闪烁、抗震动、色彩丰富、安全可控、节能环保、无紫外线和红外线辐射等全面优势掀起了第四次电光源技术革命,将电光源照明推进到节能环保的时代。半导体照明应用的意义,绝不亚于前几次照明领域的技术革命。因为半导体照明将作为最有效的节能和环保的手段,将通过改善人类生存环境、发展照明的新概念和新模式来改善和提高人类的生活质量。,是指利用固体半导体芯片作为发光材料,在半导体中通过载流子发生复合,释放出过剩能量引起光子反射,直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。LED的核心PN结,具有正向导通、反向截止等特性。当PN结施加正向电压,电流从LED的阳极流向阴极时,半导体晶体发出从紫外到红外不同颜色的光线,光的强弱与电流大小有关,电流越大,发光亮度越高[1]。,半导体灯的电能消耗仅为白炽灯的八分之一,因此半导体照明的应用将大大节约能源,同时还将减少二氧化碳的排放量[2]。2003年,我国照明用电共2292亿度。按照每年增长5%计算,到2010年,照明用电可达3225亿度以上。假如到2010年有三分之一以上的白炽灯被半导体照明技术所取代,那么一年可节约照明用电1000亿度,,减少废气及尘渣排放量约667万吨。因此用10~15年时间,投资50亿至100亿元发展半导体照明产业,相当于仅用三峡工程5%的投入,就能再造一个“绿色三峡工程”[3]。除节能与环保外,半导体照明还具有响应速度快、无频闪、长寿命、无辐射、无电磁干扰、无有毒气体等优点[4]。而且,该光源还具有体积小、重量轻、免维护、易控制、使用安全、光效强,以及能适应各种恶劣条件等优点。另外LED结构简单牢固,其结构中无活动和易损坏的部件,是一种全固体结构,能够经受得住振动和冲击。[5,6~12]目前小功率LED照明只能用于特种照明领域,广泛使用的照明光源还是白光LED。我国LED产业已有一定的基础,但与国外先进水平相比有较大差距,包括材料、芯片、封装、设备及如何提高发光效率和产品合格率。(1)光谱质量和光源稳定性问题。与用于显示的光源不同,照明光