LED技术与产业发展：现状、趋势及发光原理

"物体自身能发光者称做光源。光源可以分为-LED入门系列课件_第二章_国内外LED技术与产业现状及发展趋势" LED（Light Emitting Diode，发光二极管）是一种固态半导体器件，它可以直接把电能转化为光能。在本课程件中，我们将深入探讨LED的技术原理、产业现状及其发展趋势。 1. 光源分类： - 热效应发光，如太阳光和白炽灯，它们通过加热物质使其发射光子。光的颜色取决于物质的温度，依据普朗克定律，温度越高，光谱偏向短波蓝光。 - 原子发光，常见于荧光灯和霓虹灯，是通过电子在原子能级间的跃迁来释放光能。荧光灯内部的荧光物质受到紫外线激发，产生可见光。 - 同步辐射发光，通常发生在高能物理实验中，不常见于日常生活。 2. LED历史： - 1907年，Henry Joseph Round首次展示了LED，发出黄色光。 - 1962年，Nick Holonyak Jr.研发出红光LED，开启了实用LED的时代。 - 1992年，Fred Schubert制造了第一个共振微腔LED，Isamu Akasaki则推出了基于蓝宝石衬底的GaN基LED，随后Shuji Nakamura成功开发出蓝光LED和白光LED，显著提升了效率。 3. LED工作原理： - LED利用半导体中的能带结构，当电子和空穴复合时，释放的能量以光子的形式散发出来，形成发光现象。 - 不同材料和结构的LED可以发出不同颜色的光，如GaN（氮化镓）用于蓝光和紫外光LED，而AlGaAs（铝镓砷）常用于红光LED。 4. LED的结构与类型： - LED包括芯片、反射杯、透镜、电极和散热部件等部分，大功率LED增加了散热设计以应对更高的工作电流。 - 随着技术的发展，LED从早期的小功率应用扩展到大功率领域，例如道路照明和汽车照明。 5. LED的应用： - 广泛应用于信号指示灯、平板显示器、汽车照明、便携式照明、背光源、道路照明、室内照明和景观照明等。 6. 全球与国内LED产业发展： - 全球LED产业持续增长，新技术推动效率提升，成本降低，应用场景不断拓宽。 - 国内LED产业发展迅速，尤其广东省具有明显的产业优势，形成了完整的产业链。 7. 未来发展趋势： - 高效率、长寿命、智能化和环保将继续成为LED技术的主要发展方向。 - 研究重点可能转向更高效的白光LED、新型封装技术和智能照明系统。 LED技术不仅改变了照明行业，还在显示、通信等多个领域发挥着重要作用，随着技术的不断进步，LED的应用前景更加广阔。