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      株洲恒馬高新材料有限公司

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      氮化鎵的發展歷史

      2019-05-22 11:40:18

      科學家發現了一種新型半導體材料―――氮化鎵。提起照明,人們馬上會想到燈具店中那些五顏六色的各式燈具。盡管這些燈具的形態各異,但其照明的核心部分―――燈泡其實主要只有兩種:白熾燈和熒光燈。不過,這種格局不久將會發生改變,因為照明領域的一顆新星―――發光二極管燈泡正在走向實用化階段。 發光二極管發明于20世紀60年代,在隨后的數十年中,其基本用途是作為收錄機等電子設備的指示燈。為了充分發揮發光二極管的照明潛力,近來,科學家開發出用于照明的新型發光二極管燈泡。這種燈泡具有效率高、壽命長的特點,可連續使用10萬小時,比普通白熾燈泡長100倍。 

      據估計,在全球范圍內,發光二極管燈泡有90億英鎊的市場前景。在巨大商機的吸引下,一些燈泡生產商如菲利普公司等,已開始投資數百萬鎊,研究開發家庭用發光二極管燈泡??茖W家預測,在未來5年,這種燈泡很可能成為下一代照明的主流產品。 眾所周知,自美國發明家托馬斯.愛迪生發明白熾燈至今的100多年來,人們基本仍沿用愛迪生發明的技術生產白熾燈泡。燈泡的中間是一段金屬鎢絲,當電流通過時,鎢絲受熱激活燈泡中的氣體發出光芒。但是,發光二極管燈泡無論在結構上還是在發光原理上,都與傳統的白熾燈有著本質的不同。發光二極管是由數層很薄的摻雜半導體材料制成,一層帶過量的電子,另一層因缺乏電子而形成帶正電的“空穴”,當有電流通過時,電子和空穴相互結合并釋放出能量,從而輻射出光芒。 

      長期以來,人們之所以沒有將發光二極管用于照明,主要是因為發光二極管通常只能發出紅色光或黃色光,要想獲得白色光,還必須制造出能發出藍光的發光二極管。這樣,紅、黃、藍三種光“混合”后,就產生出白光。 現在,這個困擾人們的難題終于得到解決??茖W家發現了一種新型半導體材料―――氮化鎵,它在經過適當處理后就能發出藍光。發藍光的問題解決后,發白光的問題就有了希望。英國劍橋大學材料系的柯林.翰弗萊斯稱,他們在實驗中已研制出可發白光的發光二極管燈泡,這種燈泡發出的光線與陽光十分接近,具有良好的應用前景。他說,發光二極管燈泡以半導體為材料,因此,這種發光裝置可以做的很小,只有幾毫米,將其安裝在墻壁或天花板上,如果不開燈,幾乎察覺不到它們的存在,這樣就免去了普通白熾燈需配上燈罩以防光線刺眼睛的麻煩。另外,這種燈泡的壽命很長,安上后幾乎不用更換,今后人們也許會忘記換燈泡是怎么一回事。

      氮化鎵

      目前,他正在呼吁英國政府增加投入,以保證英國能在這一技術領域走在前列。 除經久耐用外,這種燈泡在節能方面也有很大潛力。據計算,如果美國的燈泡中有一半使用發光二極管燈泡,則可關閉24座發電站,節省數十億美元,二氧化碳的排放量也將明顯下降。正因如此,美國已計劃到2006年,所有的交通燈都使用發光二極管燈泡,這樣每個交叉路口每年即可節省750美元。 

      盡管這種燈泡好處多多,但要真正走入普通家庭還面臨兩大障礙。一是價格太高,現在每個燈泡的價格為30英鎊,而普通白熾燈泡只有35便士,差距太大。二是目前還難以生產出適合家庭使用的發白光的燈泡。但開發商相信,這種燈泡的價格在今后5年內可以降到每個5英鎊。屆時,發光二極管燈泡將會從傳統的電子設備指示燈中脫穎而出,成為照明領域的一顆新星

        LED發展歷程

        —產業照明技術在IT及BIO革命中起著主角和配角的(舉足輕重)的作用

        —LED是21世紀的新光,其應用及研究并迅速發展

        —韓國及東亞的LED技術領先于世界市場(占世 界市場的70%)

        —LED技術的巨大浪潮將是人類照明史的第二次革命

        —在未來五年,LED技術將邁向白熱燈,日光燈,鹵素燈的替代地位。

        —2010年LED燈將占世界照明市場的16%。照明大事記

        —1879 愛迪生發明電燈

        —1959 鹵素燈問世

        —1961 高壓鈉燈問世

        —1962 金屬鹵化物燈

        —1969 第 一盞LED燈(紅色)

        —1976 綠色LED燈

        —1983 熒光燈問世

        —1993 藍色LED燈

        —1999 白色LED燈

        —2000 LED應用于室內照明

        —LED的開發是繼白熱燈照明發展歷史120年以來的第二革命

        —21世紀開始的現在,通過在自然,人類和科學之間奇妙的相遇而開發的LED,將成為光世界的創新,對人類必不可少的綠色技術光革命。

        —LED將是繼愛迪生發明電燈泡以來重新將開始巨大的光革命。LED燈泡目前現狀

        LED照明燈主要還是以大功率白光LED單燈為主,目前世界前三的LED照明燈生產廠家 質保三年,大顆粒每瓦大于等于100流明,小顆粒每瓦大于等于110流明。 光衰大顆粒小于3%每年,光衰小顆粒小于3%每年。

        LED太陽能路燈,LED投光燈,LED吊頂燈,LED日光燈都已經可以批量生產了。例如10瓦的LED日光燈就可以替換40瓦的普通日光燈或者節能燈。

        氮化鎵不存在于自然界,只能在*先進的實驗室中制成。1998-09-01,美國研制出氮化鎵晶體管.

        它是直接帶隙半導體材料,在室溫下有很寬的帶隙(3.39eV).它在光電子器件如藍光、紫外、紫光等光發射二極管和激光二極管方面有著重要的應用.作為第三代半導體材料的代表。氮化鎵(GaN)基材料可制成高效藍、綠光發光二極管和激光二極管LD(又稱激光器),并可延伸到白光,將替代人類沿用至今的照明系統。氮化鎵(GaN)基材料還將帶來IT行業存儲技術的革命。奠定了解決白色發光二極管的基礎,將改寫人類照明歷史。氮化鎵藍光LED相關材料及器件廣泛應用于全色大屏幕顯示器,高亮度LED交通信號和指標燈,以氮化鎵為基礎的高亮度半導體LED具有體積小、壽命長、功耗低等優點,并向著高亮度、全彩色、大型化方向發展。

        同時,氮化鎵應用領域是廣泛的??梢詫㈥柟庖M室內,緩解季節性壓抑,輔助癌癥手術,將CD縮減到1英寸寬。

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