资源描述:
《细说LED发展历史.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、赛德利说LED发展历史基础研究阶段1907年,HenryJosephRound发现了碳化硅的电致发光现象,但由于当时发光太暗,不适合实际应用,便放弃了研究。到了20世纪20年代晚期,BernhardGuddenRobertWichard在德国用从锌硫化物与铜中提炼的黄磷来发光,再一次因发光暗淡而停止研究。1936年,GeorgeDestiau出版了一个关于硫化锌粉未来发光的报告。随着研究的深入,最终出现了“电致发光”这个术语。20世纪50年代,英国科学家在电致发光的实验中使用半导体碑化镣发明了第一个具有现
2、代意义的LED,并于20世纪60年代面世。据说在早期的试验中,LED需要放置在液化氮里,而且需要进一步的操作与突破以便能使LED高效地在室温下工作。1962年,GE、Monsanto.IBM的联合实验室开发出了发红光的磷砰化铉(GaAsP)半导体化合物,从此可见发光二极管步入了商业化的发展历程。1965年,全球第一款商业化发光二级管诞生,它是用铭材料做成的可发出红外光的LED,当时的单价约为45美元。其后不久,Monsanto和惠普公司推出了用GaAsp材料制作的商业化红色LED。这种LED的效率大约为0
3、.1Im/w,比一般的60-100W白织灯的15lm/w要低100多倍。1968年,LED的研发取得了突破性进展,利用氮掺杂工艺使GaAsP器件的效率达到了1lm/w,并且能够发出红光、橙光和黄光。显示应用阶段到了20世纪70年代,磷化镣被用作光源,随后就发出灰白绿光。LED采用双层磷化铉芯片(一个红色、一个绿色)能够发出黄光。与此同时,苏联科学家利用金刚砂制造出能发出黄光的LED,此时它尚不如欧洲的LED高效。随后业界又推出有同等效率的GaP绿色芯片LED。LED的研究开发己被普及,这也导致LED的价格
4、直线下跌,使LED器件在家庭与办公设备中得到大量应用,LED在那个时代主打的是数字与文字显示,L1本廿亚化学公司对LED技术的发展做出了巨大的贡献,其具有代表性的科学家是中村修二。1988年口亚化学公司资助中村修二到美国佛罗里达州立大学研究金属有机化合物化学气相淀积法(MOCVD),1989年又从II木酸素株式会社购买了一台MOCVD设备供中村修二研究。.技术的突破首先从被称为氮化物之父的名古屋大学赤崎•勇教授开始,他利用MOCVD在低温下生长出了氮化铝缓冲层,而后在高温下生长氮化镣。随后,中村修二在19
5、91年利用低温生长非结晶氮化镣缓冲层,再以高温成长氮化镣结品。1989年,赤崎圻教授利用电了束照射得到P型氮化镣,之后中村修二直接利用热退火完成P型氮化铉的制作。这样,困扰氮化物半导体的两个重大难题先后被赤崎勇和中衬修二攻克,从此建立了今天氮化物半导体在白光LED中的核心地位。1991年,廿亚公司研制成功同质结GaN基蓝光LED,峰值波长430nm,光谱半宽55nm,其光输出功率为当时市场上SiCLED的10倍,外量子效率约为0.18%。1995年,U亚化学公司又研制成功InGaN/AIGaN双异质结的烛
6、光级超高亮度蓝色LED,在20mA的正向电流下,输出功率•为1.5mW,外量了效率为2.7%,波长和半宽分别为450nm和70nmo1997年,Schlotter和Nakamura等人先后发明了用蓝光管芯加黄光荧光粉封装成白光LED的技术。氮化镣LED之后科学界随即又制造出能产生高强度绿光和蓝光的锢氮铉LEDo超亮度蓝光芯片是白光LED的核心,在这个发光芯片上抹上荧光粉,然后荧光粉通过吸收来自芯片的蓝色光源再转化为白光。利用这种技术能制造出任何可见颜色的光。2001年,Kafmann等人用UVLED激发三
7、基色荧光粉得到白光LED。照明应用阶段2006年,Cree公司宣布推出一款新的冷白光LED——“XP.G”,发光效率和亮度都创下新的纪录,其在驱动电流为350mA时,光通量达1391m,发光效率为132Im/W,亮度和光效分别比Cree公司最亮的XR-ELED提高37%和53%,被称为“业界最亮且具有最高效率的照明级LED”。2007年,廿亚公司发布了新型LED,该实验型产品在顺向电流为350mA的条件下,光通量可达1451m,发光效率约为1341m/W,芯片的大小为lmm2,色温为4988K(在I=20
8、mA的情况下,发光效率更高达169lm/W)o2007年,美国的Cree公司在SiC衬底上生长双异质结,SiC衬底可以把GaN基LED的金属电极制造在衬底的底部,电流能够通过低阻导电衬底的垂直流动,也为发展其他光电了器件奠定了基础。同年,日亚化学公司发布了下一代高功率白光LED,350mA电流输入时光通量为145Im,发光效率为134Im/W.实现白色LED高效化的原因是实现了所用的蓝色LED芯片的高效化。该蓝色LED在350