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更新时间：2017-03-29 
浏览次数：152LED防爆灯与高亮度芯片发展方向
（乐清市浙创防爆电气有限公司）
高亮度LED首要分为红外光的GaAs体系和AlGaAs体系，红、橙、黄、绿色的AlGaInP体系，绿色和蓝色的InGaN体系，以及紫外光的GaN和AlGaN体系。当时InGaN体系的蓝光光效现已较高，再四元系的红黄光，现已开端广泛地运用于照明、背光、显现、交通指示灯等范畴。紫外光LED有着宽广的商场运用远景，半导体紫外光源在照明、灭菌、医疗、打印、生化检测、高密度的信息贮存和保密通讯等范畴具有严峻运用价值。红外光LED首要包含峰值波长从 850nm到940nm的红外LED，广泛运用于遥控器、驱动器、电脑鼠标、传感器、安全设备和显现器背光等范畴，红外LED需要持续增长的驱动力首要来源于家用电器、安全体系和无线通讯产物等。
白光运用是蓝光LED芯片的重要商场，也是zui为重要的开展方向，其选用蓝光芯片加YAG黄色荧光粉然后构成白光光源。当时，世界LED大厂在大功率蓝光芯片方面有着较为显着的优势，而国内LED芯片公司当时首要是在中小功率蓝光芯片方面有较大的开展，但因为前几年的过度出资致使了产能过剩，致使中小功率蓝光芯片商场呈现了较为严峻的“价格战”。关于蓝光LED芯片而言，首要的开展方向为硅基 LED防爆灯芯片、高压LED芯片、倒装LED芯片等。关于中小功率LED芯片商场而言，当时干流商场的趋势为0.2-0.5W商场，封装方法包含2835、5630以及COB封装等。关于其它细分范畴，如笔直布局的芯片，封装后能够运用于指向性照明运用，如手电、矿灯、闪光灯、射灯等灯具产物中。
在硅基LED芯片的开发上，LED防爆灯晶能光电在2009年就曾推出小功率硅基LED芯片，被广泛地运用于数码显现范畴。2012年6月晶能光电在广州发布了新一代大功率硅基LED芯片产物，致使了国内外LED工业界的高度重视，推出了包含28mil、35mil、45mil和55mil在内的四款硅基大功率LED芯片，其间45mil芯片到达了120lm/w的光效，并在年末到达了130 lm/w，且可靠性杰出。硅基LED芯片陶瓷封装后，与世界闻名的产物比较，具有杰出的性价比，致使了国内外封装厂和LED灯具厂的爱好。据报道夏普和普瑞也宣告于2012年末完成了硅衬底白光芯片的量产，推出了两款白光芯片；别的，包含三星、欧司朗、晶电等大厂也正活跃从事于硅基LED芯片的研讨。
高亮度芯片面对的开展瓶颈
当时，半导体照明商场的进一步开展需求蓝光LED芯片的光效要不断晋升，本钱要不断下降。当时科锐根据碳化硅的LED芯片现已完成了200lm/w光效产物的量产，研制水平光效能够到达276lm/w。在LED芯片本钱下降和光效晋升的这一比赛中，当时正遇到以下几个开展瓶颈。
*是蓝光芯片存在的Droop效应。在大电流密度条件下，发光二极管的外量子功率会下降，有实验标明Droop效应是由包含俄歇效应在内的多种缘由致使，这个效应约束了蓝光芯片在大电流密度下的运用，LED防爆灯然后阻止了流明本钱的下降。
第二是绿色能隙（Green gap）和赤色能隙（Red gap）。当波长从蓝光进入到绿光波段时，LED的量子功率会下降，如530nm的绿光量子功率下降很快；关于红光而言，在深赤色光谱中内部量子功率能够到达99%，但对抱负白光光源中的橘赤色发光波长（如614nm）而言，其功率敏捷下降。这些效应约束了绿光和红光芯片的光效晋升，延缓了将来的高质量白光的发作。别的，绿光及黄光LED功率也遭到自身极化场的冲击， 而这个效应会跟着更高的铟原子浓度而变得更强。
第三是外延的异质成长疑问。因为外延成长时晶体中存在缺点，构成大的位错密度和缺点，然后致使光效下降和寿数下降。当时蓝光芯片无论是碳化硅、蓝宝石、硅衬底技能都是异质外延，在衬底和外延晶体之间存在晶格失配致使位错，一起因为热膨胀系数的不同在外延成长后的降温过程中发作热应力，致使外延层呈现缺点、裂纹、晶片曲折等。衬底的质量直接影响着外延层的晶体质量，然后影响光效和寿数。若是选用GaN同质衬底进行外延成长，使用非极性技能，可zui大极限地削减活性层的缺点，使得LED芯片的电流密度比传统芯片高5-10倍，大幅进步发光功率。据报道首尔半导体选用同质衬底开发的nPola新产物，与当时的LED比较，在一样面积上的亮度高出了5倍，但GaN同质衬底关于LED而言仍过于贵重。
整体而言，在蓝光LED芯片的将来开展上，倒装芯片、高压芯片、硅基芯片等都是将来的首要开展趋势。倒装芯片因为散热好能够增大写入电流，不必打线能够晋升产物在运用过程中的可靠性；高压LED芯片因为能够愈加匹配供电电压能够进步电源变换功率，再加上定制的IC电源，于LED球泡灯；硅基LED芯片因为能够在6寸或许8寸的硅衬底上进行外延成长，能够大幅度下降LED的本钱，然后加快半导体照明运用年代的降临。LED防爆灯关于其它色彩而言，红光LED芯片和绿光LED芯片的光效都还有很大的晋升空间，跟着红光和绿光LED芯片光效进一步的晋升，将来白光不一定就是当时的蓝光LED芯片加黄色荧光粉的方法，也可能是RGB或其它的方法，将来白光的封装方法也可能会发作很大的改变。
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