中国科学院院士、南昌大学副校长江风益:打造GaN基长波长发光技术长板
2020-01-13诸玲珍
LED作为一个基础性元器件,已经发展了58年。它具有效率高、寿命长、响应速度快、体积小、成本低等一系列优势,因而应用面广、带动性强,在显示、显像、照明等领域应用非常广泛。到目前为止,红橙黄绿青蓝紫7种颜色的LED都已经研制成功,并都已实现产业化。
据统计.2019年我国I_ED照明上中下游整个产业链的规模已经突破7500亿元,节电量达到3000亿千瓦时,为节能减排做出了很大贡献。
2015年7月24日,蓝光LED发明人、诺贝尔奖获得者中村修二在东京举办的“氯化镓掀起能源革命”研讨会上表示:“使用蓝光LED做的LED早晚会消失。”他当时就意识到用蓝光激发荧光粉只是一个过渡型技术,今后可能发展出不要荧光粉转换的技术。目前市场主流LED照明技术为荧光型LED照明技术,它是纯IED照明技术.解决了传统光源效率低下的问题。通常LED照明是由蓝光激发荧光粉,通过荧光粉转换成光。与通常的LED照明不同,纯LED照明不需要荧光粉转换,全部都是LED发出的光。
发展中的纯LED照明技术由红黄蓝绿等多基色LED组成,仅有电致发光过程,兼顾光效和光品质发展,具有蓝光可控、能够实现按需照明、无需稀土、光电响应快、无转换损失、光效潜力高等一系列优点,目前已经达到实用水平。
纯LED照明技术面临的主要瓶颈问题是如何提升黄光光效。我们将第一代半导体材料(硅)和第三代半导体材料(氮化罐)两者结合起来制备纯照明LED,蓝光效率跟其他技術路线持平,绿光比其他技术路线要高一些,黄光效率比其他技术路线要好很多。黄光效率取得突破后,纯LED照明技术就可以做产品了。现在红橙黄绿青蓝紫各种颜色在氯化罐上部可以实现,可以说由红黄绿蓝LED组成的四基色光源,正为应用场景提供“光配方”,以满足按需照明的需求。
此外,我们还实现了Mi-CTO-LED红光材料从。到1的突破。而随着氯化镓基长波长LED发光效率的特续提升,半导体发光器件的应用面会大幅拓宽,有理由和有信一。形成我国纯IED照明和Micro-LED的长板。希望国家加大投入,持续支持这方面工作,进一步务实半导体发光、显示、照明的基础。
(诸玲珍)