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何谓功率型LED,请介绍一下它的发展概况:


LED是一种电发光器件,其基本的物理过程是电能向光能的转换。所谓电功率型LED,即是这种器件具有较高的输入能量,同时又能发出较大的光功率输出。功率型LED器件的研发起始与上世纪九十年代中后期,超高亮度InGaAIP红黄光与InGaN蓝绿光器件的研制成功与迅猛发展为功率型器件的开发奠定了基础。首先是美国的HP公司通过采用将GaP晶片直接键合与InGaAIP红黄光LED芯片,制成透明衬底(TS)的“食人鱼”型大功率器件,其正向工作电流达70mA,耗散功率大于150mw,最高量子效率超过50%,波长611mm的LED器件的流明效率可达1021m/W。与吸收衬底相比,其光通量获得了大幅度提高。本世纪初,HP公司又推出了TS倒梯形结构的功率型大面积芯片,工作电流可进一步增大至500mA,发光通量大于60lm。以脉冲方式工作时,则可达140 lm。德国Osram公司通过在器件表面制作纹理机构,于2001年研制出新一代功率型LED芯片,获得了大于50%的外量子效率,其基本性能与TS结构的LED相当,但该器件的制作工艺已大为简化,适合于批量生产。对于GaN基蓝绿光器件。美国lumi-leds公司于2001年研制成功了倒装芯片结构的ALGaInN功率型器件。该器件的正向电流为1A,正向电压力3.3V时,光输出功率达400mW。可靠性实验表明该器件性能极为稳定。同时,美国Cree公司开发了背面出光功率型的ALGaInN / SiCLED芯片结构,该器件的芯片尺寸达0.9mm*0.9mm,采用米字形电极,其工作电流为400mA时输出光功率达到250Mw使LED光功率提高近百倍。最近日本三肯电气采用一种特殊工艺,该器件发光芯片用用尺寸为1mm *1mm,在800 mA工作电流下,红黄光的发光通量分别为74lm和42lm,比以前通用的LED商品的光通量高2个数量级以上。据报,这类器件目前已研制成功,正处待产进行之中。
我国台湾是世界上开发与生产各类LED器件的主要地区。功率型器件的开发也是密锣紧鼓,不甘人后。继国联光电研制成GB型大功率InGaAIP之后,光鼎电子经过二年的努力也开发成功了白光与各种色光的功率型LED器件,并投入了批量生产.这类器件在不附加额外热沉时,通150mA的工作电流,红黄与蓝绿光的光通量分别为4-6lm和2-4lm,我国大陆较晚开展超高亮红黄与蓝绿光器件的研制工作,功率星器件的批量生产更处于起步状态。
功率型LED器件的主要应用方向为通用照明,为此,目前一种型号为luxeon的功率高至5W至10W,具有更高发光效率﹑经济实用的固态LED照明光源在美国开发成功。数年后,光效达2001m/W的高效功率型白色LED光源将会面世,此时,世界将会变得更为多彩,透明。

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