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.sdbc.cc