LED燈珠技術競爭的焦點辨析

 

 

   LED燈珠照明市場正處于高速發展期，技術在不斷進步，成本則在不斷下調，LED燈珠照明正在快速走進千家萬戶。在各大企業降低生產成本和提升光效的競賽中，目前的焦點集中在以下幾個方面：

 

   一是藍光LED燈珠固有的Droop效應。在大工作電流條件下，LED發光二極管的外量子效率會下降，這個效應限制了藍光燈珠在大電流下的使用，從而阻礙了單位流明成本的下降。

 

 

   二是綠色能隙（Green gap）和紅色能隙（Red gap）效應。當光波長從藍光進入到綠光波段時，LED的量子效率會下降，如530nm的綠光量子效率下降很快；對于紅光而言，在深紅色光譜中量子效率可以達到100%，但對理想白光中的橘紅色發光波長（如614nm）而言，效率下降很快。這些效應限制了綠光和紅光燈珠的光效提升，阻礙了高質量LED白光源的應用。

 

   三是外延的異質生長。 LED外延片生長時晶體中存在的缺陷，會形成大的位錯密度，從而降低光效和縮短LED燈珠的壽命。目前的藍光燈珠無論是碳化硅、藍寶石還是硅襯底技術都是異質外延，在襯底和外延晶體之間存在晶格失配會導致位錯，熱膨脹系數的差別在外延生長后的降溫過程中還會產生熱應力，導致外延層出現缺陷、裂紋、晶片彎曲等。襯底的質量會直接影響外延層的晶體質量，從而影響光效和壽命。如用GaN同質襯底進行外延生長，採用非極性技術，可最大限度地減少活性層的缺陷，能使LED燈珠的電流密度提高5到10倍，同時大幅提高光效，但GaN同質襯底仍過于昂貴。

 

   總體而言，在藍光LED燈珠的未來發展上，倒裝、高壓和Si基等是幾個主要發展趨勢。倒裝燈珠的優點在于散熱好可以增大注入電流，不用打線可以提升產品的可靠性；高壓LED燈珠可以更好地匹配供電電壓提高電源轉換效率，適合于LED球泡燈；硅基LED燈珠可以在6或8寸的硅襯底上進行外延生長，能大幅度降低LED的成本。紅光LED燈珠和綠光LED燈珠的光效還有很大的提升空間，未來LED白光照明不一定就是現在的藍光LED燈珠加黃色熒光粉模式，有可能是RGB或其它的形式，白光LED的封裝方式也可能會發生很大的變化.本文由LED燈珠http://www.remineintl.com