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半導體材料發(fā)展前景范文第1篇

在大家的不懈努力下，有機半導體技術和材料都取得了很大的發(fā)展，這個學科集合了材料學、物理和化學等等很多學科，是一個交叉學科，半導體技術正在不斷發(fā)展，將來還會以更快的速度發(fā)展。一些專家認為，有機半導體材料開發(fā)出的各種器件正在改變未來高科技的發(fā)展。

1 有機太陽電池

傳統(tǒng)的太陽電池是化合物薄膜太陽電池，而新型的太陽電池要采用新型的技術，有機太陽電池將作為一種新型產(chǎn)物擺在大家的面前，有機太陽電池的生產(chǎn)流程很簡單，而且可以通過講解來減少對環(huán)境的污染，由于這些優(yōu)點符合當代社會的需要，所以有機太陽電池越來越受到大家的關注。如此廉價的太陽電池會讓世界的能源發(fā)生巨大的改變。有機太陽電池比傳統(tǒng)的電池更薄，重量更輕，受光面積在不斷增加，所以可以大大提高光電的使用效率，在電腦等小型設備當中可以當作電源來用?？梢允褂糜袡C太陽電池作為OLED屏幕的電源，可以大大減少重量。雖然太陽電池很薄、很輕，也很有柔性，但是它的效率不高，而且壽命也比較短，通過研究，改變太陽電池的缺點，使得效率達到10%，壽命也可以超過5年。

2 有機半導體晶體管

有機半導體材料的晶體管是有機電子器件當中很重要的一種器件，比如OFET。當前OFET的技術主要有聚合物、小分子蒸發(fā)或者是小分子溶液鑄模等等。OFET的優(yōu)點是成本低、柔性大等等，有很好的發(fā)展前景。OFET的發(fā)展很迅速，無論是材料還是制備工藝方面都有了突破，它可以使OLED發(fā)光，形成邏輯電路，發(fā)光場效應晶體管以及單晶場效應晶體管等等器件都已經(jīng)開發(fā)出來。世界各個國家都在研究有機半導體晶體管，2009年，日本的專家使用液相外延工藝生產(chǎn)了并五苯單晶，幾乎是沒有任何缺陷的，之后使用這種單晶制成了OFET，場效應的遷移率可以得到0.6cm2/（V.s）。2010年法國研究人員研究出一種能夠模仿神經(jīng)元突觸功能的有機存儲場效應晶體管，有機半導體晶體管會有希望成為新一代集成電子器件。

3 OLED技術

與LCD技術比較，OLED不僅可以做到折疊和隨身攜帶，還具有更好的可適度、更好的圖像質(zhì)量以及更薄的顯示器?，F(xiàn)在OLED已經(jīng)開始應用到手機、以及數(shù)碼相機等小型設備當中。當前在OLED顯示器開發(fā)的市場當中占有很大優(yōu)勢的企業(yè)有三星、LG以及柯達等等。2010年初，三星展出了OLED筆記本電腦，還推出了帶有OLED平面的MP3播放器。預計未來五年智能手機會促使OLED顯示器呈現(xiàn)出快速發(fā)展的勢頭。隨著OLED技術的快速發(fā)展，未來很可能會應用到顯示器、照明當中。由于OLED的刷新速率很高，這使得視頻圖像更加逼真，還可以隨時進行圖像的更新。未來的報紙也有可能成為OLED顯示器，能夠更新新聞，還能夠卷起來。有機半導體技術已經(jīng)在很多領域都占有自己的重要位置，很多企業(yè)已經(jīng)開始開發(fā)半導體技術的產(chǎn)品。使用OLED技術的玻璃窗在電源關閉的時候和普通的玻璃沒區(qū)別，但是在接通電源之后就會變成顯示器。使用OLED技術的汽車擋風玻璃也不僅僅是擋風，還能夠提供其它的幫助。

有機半導體材料作為一種新型材料，經(jīng)過不斷開發(fā)和研究，已經(jīng)進入商品化的階段，并且會有很好的發(fā)展。有機半導體器件成本低，操作流程簡單，而且功耗小，這是很多無機半導體器件沒有的特點，所以有機半導體器件有很大的發(fā)展。但是有機半導體器件在壽命已經(jīng)性能方面還需要改進。喲及半導體器件的速度比較慢，這使得它取代傳統(tǒng)的半導體的可能性不大，所以在這方面需要解決，但是有機半導體更加經(jīng)濟，成本更低，值得推廣。

參考文獻

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半導體材料發(fā)展前景范文第2篇

關鍵詞：新型氧化物半導體光電極；合成；淺析

中圖分類號：TM914.4

1 新型氧化物半導體光電極合成的開發(fā)背景

對二氧化碳的排出進行有效的抑制，有效運用可再生能源等在擺脫對化石資源的依賴、構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展的社會中具有重要的作用和意義。太陽能在可再生能源中具有最為龐大的潛力，但是由于技術條件的限制，太陽能還沒有得到充分有效的利用。各種太陽能轉(zhuǎn)換利用技術如圖1所示[1]。

1 各種太陽能轉(zhuǎn)換利用技術圖

在各領域中，“人工光合成”的含義各不相同，依據(jù)目的，我們可以將其定義為運用太陽能使低能量的物質(zhì)向高能量的物質(zhì)轉(zhuǎn)化，然后儲存起化學能的技術，低能量物質(zhì)如水、氮等，所轉(zhuǎn)化成的高能量物質(zhì)如氫、氨等。完成這一過程的途徑是有機結(jié)合金屬絡合物或粉末光催化劑、傳送電子的氧化還原物等，其中金屬絡合物和葉綠素作用相同，粉末光催化劑包括有機色素、半導體等。運用光電極或氧化物半導體的光催化劑大大減小了制造的難度。此次的半導體光電極是電極化形態(tài)，存在于板狀或膜狀的半導體中，連接物質(zhì)為導線，其結(jié)構(gòu)為用導線流動光照產(chǎn)生的光電流。

太陽電池可以運用半導體光電極，但是一般情況下，電流產(chǎn)生的途徑是光能，化學能由其所發(fā)生的氧化還原反應轉(zhuǎn)換而來，然后將其儲存起來以備用。1972年，有關學者首次在分解反應的研究中運用了氧化鈦單晶半導體，日本研究者稱其為“本多效應”，意為是日本開發(fā)了在制氫的過程中運用氧化物半導體光電極對水進行分解的太陽能轉(zhuǎn)換技術。同時，他們還對光電極半導體材料進行了分類，將其分為兩類，即氧化物體系和非氧化物體系[2]。90年代，科學家在導電性剝離上調(diào)制出了單純的氧化物，所使用的方法是用納米結(jié)構(gòu)的“多孔半導體薄膜”濕法[3]，此次所運用的材料就是氧化物類材料，成膜之后顯著提升了其性能，對其的研究最為迅速的地方是歐洲。由于和光催化劑的分離原理相同，因此每個納米微粒中的電荷分離原理又被成為“光催化劑電極”?！疤柟庵茪浼夹g”將氫和氧從水中直接分解出來所使用的手段是光催化劑和光電極，具有較低的成本，因此在未來氫能社會的構(gòu)建過程中，可以將其作為基礎技術[4]。目前，各地正在對其進行不懈的深入研究。

2 新型氧化物半導體光電極合成中的氫氣制備

在制氫的過程中對水進行分解時運用氧化物半導體光電極時，從理論上來說，水的分解反應中電解電壓為1.23V，但是實際情況是，在過電壓的影響下，要想使分解反應正常進行，電解電壓必須大于1.6V。但是，在輔助電源電壓較低且運用光電極的情況下，低成本制氫是具有極大的發(fā)展前景的。此次光電極輔助電壓只需要0.7V，隨著科技的不斷進步，光電極輔助電壓可能達到0V。

氧化鈦的單晶體或高溫燒結(jié)體是研究的初級階段所使用的材料，但是其無法對紫外線進行充分的應用。隨后，以歐洲為中心，世界范圍內(nèi)逐漸盛行起雜導電性基板上運用濕法成薄膜將多孔質(zhì)電極制作出來的研究，在這一過程中對可見光的氧化物半導體材料進行了充分的應用，所使用的材料為氧化物或三氧化二鐵。n型是多數(shù)氧化物半導體的類型，最適于生成氧的那一側(cè)電極，涂覆后在空氣中燒制成膜，有利于大面積制作。但是，太陽能制氫具有較低的轉(zhuǎn)換效率，只有促進單層轉(zhuǎn)換效率的顯著提升，才能使其實用化。此次研究的出發(fā)點為對電荷進行有效的抑制，然后和增大光吸收有機結(jié)合起來，在大幅度提升轉(zhuǎn)換效率的過程中運用三種氧化物半導體薄膜多重疊層等方法。半導體光電極分解水制氫體系如圖2所示[5]。

2 半導體光電極分解水制氫體系

半導體光電對光進行吸收之后，激發(fā)價帶電子到導帶。這導帶的電子送入電極的途徑是通過輔助電源的作用，對水進行有效的還原從而將氫制作出來這一全過程在電極上進行。由于導帶的電子具有較高的能量，因此即使水的分解電壓高于輔助電源太陽電池的電壓，電子也能被送入電極。此外，空穴在價帶電子被激發(fā)走后形成，“正孔”是其中一部分，形成的原因是正電荷帶電。由于“正孔”極易氧化，將電子從其他物質(zhì)中奪取過來，因此在光電極側(cè)氧化水促使氧產(chǎn)生。在這種情況下，和只用點樣電池水分解制氫相比，光電極在分解水時位于低電位，性能一旦被提升，將極易實現(xiàn)整個體系的成本化。

3 新型氧化物半導體光電極合成的技術前景

光電極制作運用三種半導體層疊的方法，并使水解反應發(fā)生在濃度較高的碳酸鹽電解液中，能夠達到0.85%的太陽能轉(zhuǎn)換效率。進一步層疊這樣的二塊光電極，將光封閉其中的結(jié)構(gòu)制作出來，同時使水解反應發(fā)生在濃度較高的碳酸鹽電解液中，能夠達到1.35%的太陽能轉(zhuǎn)換效率[6]。氧化物光電極沒有添加貴重金屬，已經(jīng)使光電極的最高值翻了一倍。

在對水的分解過程中運用這種層疊氧化物光電極的系統(tǒng)，從電極中產(chǎn)生氫的氣泡，從光電極中產(chǎn)生氧的氣泡。對現(xiàn)階段的材料進行有效的利用能夠?qū)⑺纸獾碾娊怆妷航档椭辽?0%，有利于實現(xiàn)水分解制氫的低成本化。該技術顯著提升了光電極的太陽能轉(zhuǎn)換效率，輔助電源電壓需要隨著光電流的增大而降低。半導體能夠?qū)﹂L波長的可見光進行充分的利用，具有更大的導帶準位負值和較高的電荷分離效率，這三個特征是其開發(fā)變得更有意義。

目前，有關學者正在進行高速篩選試驗，試圖在較短的時間內(nèi)，在無數(shù)復合材料及各種組合中，對機器人系統(tǒng)進行自動的探尋并將其開發(fā)出來，該機器人系統(tǒng)運用最理想的半導體材料，具有最適合的多層組合膜結(jié)構(gòu)。同時，在對材料進行探索的基礎上，對光電極的調(diào)制方法進行有效的改良，從而促進太陽能轉(zhuǎn)換效率的顯著提升。未來在濃度較高的碳酸鹽中氧化還原碳酸離子，從而解明水分解的詳細機理，最終促進水分解系統(tǒng)效率的顯著提升。

參考文獻：

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[6]羅文俊，于濤，鄒志剛.光電化學電極的研究及其在太陽能轉(zhuǎn)化方面的應用[J].物理，2006，6.

半導體材料發(fā)展前景范文第3篇

顯示技術已完成了由陰極射線管顯示向以薄膜晶體管液晶顯示技術和等離子體顯示為主流技術的平板顯示器的過渡，目前，顯示技術處于多種技術并存、新型顯示發(fā)展迅速的黃金階段，寬色域、高分辨、大尺寸、低功耗正成為顯示技術的發(fā)展方向。“激光顯示最突出的特點就是色彩優(yōu)勢，激光顯示的色域空間比傳統(tǒng)顯示技術的色域空間大兩倍以上，能更好地再現(xiàn)自然界的色彩?！痹谡劦郊す怙@示的優(yōu)勢時，畢勇首先提到這一點。在他看來，以投影技術作為未來消費類家庭影院的顯示終端，主流很可能是以激光光源為主，激光顯示技術的發(fā)展前景非常光明。

畢勇，中國科學院光電研究院光電系統(tǒng)工程部研究員，北京中視中科光電技術有限公司總經(jīng)理，“十一五”國家重點項目總體專家組專家。主要從事全色激光顯示技術、大功率全固態(tài)激光器系統(tǒng)技術與應用和非線性光學頻率變換技術等方面的研究。

畢勇及其團隊的研究工作主要集中在四個方面：光源技術，著力研發(fā)小型、低成本、高效率的紅綠藍光源模組，研制出了15瓦的光源模組；散斑消除技術，已獲得10余種散斑消除技術專利，并開發(fā)出散斑測量儀器；在色彩空間坐標系下推導出新的色彩管理方程，使顏色算法從線性節(jié)點算法變?yōu)榉蔷€性映射關系；圍繞工程化展開工作，合成了500瓦的激光輸出，在高流明激光投影放方面，做到了45000流明的輸出，在關鍵元器件的抗沖擊震動、抗高低溫存儲、抗高低溫沖擊、防潮等方面做了很多工作，對工程應用有重要意義。

“十一五”規(guī)劃中，激光顯示技術被列為重點專項，畢勇作為“十一五”國家重點項目專家組專家，主持參與了多項重要技術的研發(fā)，取得了多項成果：首先，在低成本、大尺寸的激光晶體和非線性光源晶體制備中，將LBO晶體做到1千克以上甚至兩千克，比傳統(tǒng)的200克大了近10倍；其次，在半導體材料和器件方面，突破了TM模式近紅外半導體的設計、開發(fā)和制備，完成短波長635納米的紅光半導體器件的研發(fā)，解決了我國紅光半導體和紅外半導體器件的國產(chǎn)化問題，降低了生產(chǎn)成本；第三，激光技術方面，開發(fā)小體積15瓦的光源模組，電光轉(zhuǎn)化效率高達16.6%，有利于激光顯示技術國產(chǎn)化、構(gòu)建自己的產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)業(yè)群；第四，終端產(chǎn)品方面，開發(fā)出兩款1000流明的激光投影儀和10000流明的激光高亮度投影儀以及65英寸和71英寸的激光電視產(chǎn)品。

半導體材料發(fā)展前景范文第4篇

【關鍵詞】納米技術 電子技術 未來展望

納米技術在近幾年中接連取得一系列的突破諸如碳納米管的出現(xiàn)，納米制造工藝的進步等等。納米技術成為一個國家科技競爭力中非常重要的一個方面，其未來發(fā)展前景十分廣闊。隨著納米技術的不斷發(fā)展，納米電子技術研究也漸漸取得突破。納米電子技術成為國家信息技術發(fā)展那壯大疾馳在世界前列的根本推動力。也成為保持世界電子技術快速發(fā)展并使摩爾繼續(xù)延續(xù)的重要影響因素。本文就當前納米電子技術發(fā)展現(xiàn)狀以及未來納米技術可能的發(fā)展方向做出思考并提出相關芻議。

1 納米電子技術發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 納米電子技術優(yōu)點及地位

傳統(tǒng)硅基電子元件技術將很快面臨其發(fā)展瓶頸，電子元件技術若想獲得進一步發(fā)展必須對現(xiàn)有技術進行突破，微電子理念作為主流電子發(fā)展理念結(jié)合當前信息技術實現(xiàn)原理對未來電子元件技術實現(xiàn)必將以納米電子技術為主要突破口，換言之，納米電子技術是未來電子元件技術的必然發(fā)展趨勢，是國家信息技術發(fā)展的必然選擇，在國家科技發(fā)展中占有十分重要的發(fā)展地位。納米電子技術有著許多優(yōu)點，例如納米電子元件體積非常小，集成度極高，運算速度以及處理速度非?？焱瑫r有著極小的耗能更低的散熱。無論在制造領域，信息領域還是軍事應用，納米電子技術都⒂兇攀分廣闊的應用。納米電子技術憑借以上優(yōu)點將能夠?qū)崿F(xiàn)許多的未被實現(xiàn)的技術諸如量子運算，更大的存儲技術，VR技術，增強現(xiàn)實技術等等?？深A見的，納米電子技術應用將在信息領域?qū)崿F(xiàn)革命性突破。

1.2 納米電子技術現(xiàn)階段成果

在現(xiàn)階段，納米電子技術主要還是以實現(xiàn)納米電子元件以及各種納米電子材料為主。

1.2.1 納米電子材料

納米電子材料研究在現(xiàn)階段取得了很多成果包括納米硅薄膜、納米硅材料以及納米半導體材料等等?，F(xiàn)階段對于硅基材料的更種應用還在進行，納米硅材料的出現(xiàn)符合現(xiàn)階段人們對于電子技術發(fā)展的需求，納米硅材料應用有許多好處，運用納米硅材料能制造出集成度更高，運行更穩(wěn)定，能耗更低，效率更優(yōu)的電子板以及處理器芯片。能夠有效降低高性能計算機的生產(chǎn)成本。納米硅材料相較于一般材料有著明顯的技術優(yōu)勢，其在生活中的應用能夠為人們帶來更意料之外的便捷。

1.2.2 納米電子元件出現(xiàn)

電子元件的發(fā)展一直都在努力實現(xiàn)在單位面積上實現(xiàn)更多電路的集成，所以，在之前的發(fā)展中電子元件經(jīng)歷了集成元件發(fā)展，大規(guī)模集成元件，超大規(guī)模集成元件三個歷史發(fā)展。最終相關電子設備由一整個房屋大小微縮到如今的桌面大小。電子元件發(fā)展進步有著很重要的意義?；诩呻娐返陌l(fā)展進步融合納米技術便出現(xiàn)了納米電子元件。

1.2.3 納米電子技術現(xiàn)實應用

隨著納米電子材料發(fā)展以及高度集成的納米電子元件出現(xiàn)，納米電子技術開始真正的運用于醫(yī)學軍事等領域中。在醫(yī)學領域中，納米傳感器使得現(xiàn)代醫(yī)學細微部位研究取得突破，進一步的對人體生化反應中各種化學信息以及電化學信息進行展示。另外，納米電子技術應用高級醫(yī)療設備制造出現(xiàn)了一大批如螺旋CT和MRI等高科技醫(yī)療設備的問世。納米技術在醫(yī)學其他領域也有著十分廣泛的運用，這些都大大推動了醫(yī)學行業(yè)的發(fā)展。

軍事領域的應用更為普遍，專家預測未來的戰(zhàn)爭就是信息化的戰(zhàn)爭，掌握信息多的一方就能夠獲得絕對的主動，納米電子技術推動了軍事化信息戰(zhàn)的發(fā)展。不僅如此，納米技術應用與武器制造進而出現(xiàn)制導更精確的導彈，各種微型飛行器，納米裝備等等。軍事領域獲得快速發(fā)展。

2 納米電子技術未來發(fā)展展望

其實在目前，世界主要國家都已經(jīng)加強對納米電子技術的重視程度并積極進行著各種各樣的推動納米電子技術發(fā)展的計劃。諸如美國的國家納米計劃，歐盟的框架計劃等等。其中主要針對的方向是納米電子學發(fā)展，納米信息處理和納米儲存技術等。通過對世界主要國家納米電子技術計劃的分析能夠看出未來主流納米電子技術發(fā)展方向為納米信息系統(tǒng)以及納米電子學兩個方面。具體方向?qū)⒅饕性谛滦碗娮釉_發(fā)制造，石墨烯材料研究應用，碳納米管研究應用等等。

通過不斷的開發(fā)制造新的納米電子元件進而推動未來納米級計算機技術出現(xiàn)。在未來，能夠通過納米電子技術實現(xiàn)量子晶體管技術，進而推動量子超級計算機出現(xiàn)為世界科技進步做出卓越貢獻。

石墨烯以及碳納米管應用于新一代的半導體材料中，新一代半導體材料將對未來的移動設備進步，未來虛擬現(xiàn)實技術發(fā)展，未來增強現(xiàn)實技術發(fā)展等等帶來堅實的基礎。

再進一步的暢想，納米電子技術能夠方便的用于人體，結(jié)合網(wǎng)絡技術能夠?qū)崿F(xiàn)人體與網(wǎng)絡的互聯(lián)互動，人體的各種數(shù)據(jù)諸如身份信息，健康信息等等都能得到實時監(jiān)控遇保護對人們的生活方式進行改變。納米電子技術的不斷突破還將會為太空電梯，海底隧道技術等等高精尖技術的發(fā)展帶來推動。

3 結(jié)語

納米技術在當前發(fā)展迅速并且影響深遠，抓住機遇，集中優(yōu)勢力量，進一步加強納米電子基礎研究和相關應用研究，搶占納米電子技術高地，是推進我國新一代信息技術的快速發(fā)展的必然選擇。加強納米電子學基礎理論研究，順應世界發(fā)展潮流，特別是納米電子器件中最基本的載流子輸運現(xiàn)象及其規(guī)律的研究是把握好未來納米電子技術的關鍵。

參考文獻

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[4]余稀，但濤.納米電子技術的發(fā)展現(xiàn)狀與研究展望[J].開封教育學院學報，2016（10）：36-41.

作者簡介

陳建（1978-），女，遼寧省錦州市人。任職河北省高校工業(yè)數(shù)據(jù)通信與自動化儀表應用技術研發(fā)中心，承德石油高等?？茖W校，講師，大學本科學歷，在職研究生，主要從事電子技術，工業(yè)數(shù)據(jù)通信方面的研究。

半導體材料發(fā)展前景范文第5篇

[關鍵詞]LED環(huán)保節(jié)能；綠色照明

中圖分類號：TU8 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）44-0196-01

一、LED光源的結(jié)構(gòu)與發(fā)光原理

LED（Lighting Emitting Diode ） 即發(fā)光二極管，是由磷、砷、氮等多種化合物制成的二極管，當電子和空穴復合時便能夠輻射出可見光。

半導體晶片由三部分構(gòu)成：

（1）P型半導體組件，即該組件通常被焊接于接通電源正極的引線架之上；

（2）N型半導體組件，即該組件通常被焊接于接通電源負極的引線架之上；

（3）PN節(jié)，即P型半導體組件與N型半導體組件之間的過渡層。另外，運用分子中含有兩個或多個環(huán)氧基團的環(huán)氧樹脂對以上三部分進行封閉，從而便可構(gòu)成LED燈。

發(fā)光二極管的核心部分是由p型半導體和n型半導體組成的晶片，在p型半導體和n型半導體之間有一個過渡層，稱為p-n結(jié)。在某些半導體材料的PN結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復合時會把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。？當它處于正向工作狀態(tài)時（即兩端加上正向電壓），電流從LED陽極流向陰極時，半導體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強弱與電流有關。PN結(jié)加反向電壓，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。

二、LED光源的特性

LED 光源是超導發(fā)光晶體在電場作用下發(fā)出可見光， 具有結(jié)構(gòu)簡單、 耐沖擊、 耐振動、 顯色性好、無頻閃、無電磁高頻干擾、無紫外線和紅外線輻射、無汞等重金屬污染、功率因數(shù)高、響應時間短、無眩光、光通利用率高等優(yōu)點，是一款節(jié)能、環(huán)保、壽命長的綠色光源。

LED節(jié)能燈的特點可以概括為：

1、 高效節(jié)能：目前其光效可達80～100lm/W，理論上 LED 燈比白熾燈節(jié)能 80 % ，比熒光燈節(jié)能50%。

2、 超長壽命：半導體芯片發(fā)光，無燈絲，無玻璃泡，不怕震動，不易破碎，使用壽命可達五萬小時，而普通白熾燈使用壽命僅有一千小時，普通節(jié)能燈使用壽命也只有八千小時。

3、綠色環(huán)保：普通節(jié)能燈燈管中含有重金屬汞，一旦燈管破損，汞外露，會對環(huán)境和人體造成危害，而LED節(jié)能燈不含鉛、汞等污染元素，對環(huán)境沒有任何污染。

4、光線健康：光線中不含紫外線和紅外線，不產(chǎn)生輻射，普通燈光線中含有紫外線和紅外線。且LED節(jié)能燈直流驅(qū)動，無頻閃。

5、光效率高：LED燈發(fā)熱小，90% 的電能轉(zhuǎn)化為可見光，普通白熾燈 80% 的電能轉(zhuǎn)化為熱能，僅有 20% 電能轉(zhuǎn)化為光能。

此外，LED節(jié)能燈的亮度高，投光遠，投光性能好，使用電壓范圍寬，光源通過微電腦內(nèi)置控制器，可實現(xiàn)LED七種色彩變化，光色柔和、艷麗、豐富多彩、低損耗、低能耗，適用家庭，商場，銀行，醫(yī)院，賓館，飯店他各種公共場所長時間照明。

三、應用現(xiàn)狀

作為21世紀高新技術產(chǎn)業(yè)，LED 照明呈現(xiàn)迅猛發(fā)展態(tài)勢，被廣泛應用于各行業(yè)，具有很好的經(jīng)濟效益。截止當前，LED已在我國多個行業(yè)應用較成熟，并發(fā)揮了至關重要的積極效應。

（1）LED在顯示屏中的應用

在數(shù)字化信息快速發(fā)展的推動下，LED以其突出的優(yōu)點進入顯示屏行業(yè)中，使得顯示屏得以優(yōu)化升級，同時具備一系列優(yōu)勢：其一由于體積小質(zhì)量輕，使得該類產(chǎn)品較為輕薄，增加了便攜性；其二由于LED的帶寬窄，發(fā)出的光顏色純，無雜色光，覆蓋整個可見光的全部波段，且可由R＼G＼B組合成任意需要的可見光，增加了屏幕亮度與色彩表現(xiàn)力，使其更具均勻性；其三由于發(fā)光效率高，續(xù)航能力顯著提高；其四環(huán)保無污染。

（2）LED在車燈中的應用

與發(fā)達國家相比，當前LED在我國汽車市場的應用正處于起步階段，諸多方面有待進一步成熟與完善。針對汽車應用的LED研發(fā)廠商積極性很高， 而 LED也確實以它的獨特性吸引著車用市場。優(yōu)點體現(xiàn)為：

其一，使用壽命較長，即汽車照明燈若使用LED，那么正常情況下該車終生無需更換燈具；

其二，高效率、低能耗，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略理念；

其三，結(jié)構(gòu)較簡單，即內(nèi)部支架結(jié)構(gòu)，四周以透明的環(huán)氧樹脂密封，抗震性能較好；

其四，亮度高，光線亮度衰減遠低于鹵素燈；

其五，低壓直流電即可驅(qū)動LED，負載小，干擾弱，對使用環(huán)境要求低，較適用于汽車上；

其六，響應速度較快，點亮無延遲，通常響應時間為納米級，適應用于移動速度快的物體；

其七，LED體積相對較小，通常不會影響到汽車整體的美觀。

缺點為：成本相對較高；光型設計難度系數(shù)較大；散熱性能較差，易出現(xiàn)光衰現(xiàn)象；維修性能較差。

LED車燈在向著平民化的車型普及。對于要求更高的車前燈，也會隨著 LED 亮度的提高、價格的逐漸下降而獲得普遍應用。在中國，新能源汽車已經(jīng)進入中國十二五計劃， 屬于國家低碳、節(jié)能、環(huán)保產(chǎn)業(yè)的一部分，符合國家產(chǎn)業(yè)支持政策，屬于LED產(chǎn)業(yè)延伸的領域之一。

（3）在室內(nèi)、室外照明中， LED 應用在景觀、 商業(yè)櫥窗、辦公環(huán)境、隧道和工礦等照明領域。隨著技術的進步，LED 照明的光效在不斷提高，發(fā)光效率從開始的40lm/W 上升到80lm/W， 而且還在不斷提高， 理論上發(fā)光效率可達300lm/W。目前國內(nèi)加工生產(chǎn) LED 照明的企業(yè)已達上千家， 憑借著勞動力價格偏低的優(yōu)勢， 打破了國外的價格壟斷。產(chǎn)品的價格從開始時的60 元/W ～70 元/W， 到 2014 年已經(jīng)降到 15 元/W 以下， 基本接近用戶可接受的心理價位狀態(tài)。

就當前行業(yè)發(fā)展的水準來看，LED照明還沒有足夠的能力打破傳統(tǒng)照明觀念，依然停留在取代型路線上；而在取代型路線里面，LED照明還必須依賴政府政策指引。也就是說， 雖然LED照明在某些領取發(fā)展到足夠成熟的程度，但是相對于整個市場而言，它還處在一個起步階段。

除此之外，人們還在不斷探索LED光源的其他應用價值，如把它應用在醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、生物科學等方面，LED擁有極其廣闊的市場前景。

四、LED光源的發(fā)展前景

LED光源的價格相對高于傳統(tǒng)光源，這是其進入市場的障礙之一。另外，產(chǎn)能過剩也導致市場的競爭激烈。推動照明市場發(fā)展的關鍵推動力是高亮度LED和LED智能控制器的出現(xiàn)。采用高亮度的產(chǎn)品設計師面臨許多設計挑戰(zhàn)，包括散熱管理、驅(qū)動方案、拓撲架構(gòu)和基礎設施。

智能化應用是LED一個潛在的優(yōu)勢。未來的LED照明不只是帶來更高的光效，還有更好的光線。在汽車中，智能化照明是未來一個流行趨勢， 比如按需調(diào)節(jié)燈光的明暗程度、車內(nèi)燈光隨外界光線而自動調(diào)整等等。而在一般照明中，智能照明具有燈光亮度調(diào)節(jié)、色溫調(diào)節(jié)、燈光軟啟動、定時控制、場景設置等功能，達到個性化、舒適性、二次節(jié)能、安全高效的要求。

未來照明行業(yè)將會朝著“ 智能化” 的趨勢發(fā)展，在生產(chǎn)備用燈具時將傳感器和智能的決策方案考慮進去， 通過調(diào)整操作方式來滿足用戶的需求。在物聯(lián)網(wǎng)技術下， 聯(lián)網(wǎng)照明等系統(tǒng)將形成樓宇管理系統(tǒng)的通信中樞， 包括照明、安防、火災探測、溫度控制和人員檢測。這些功能可以連接到使用個人電腦和便攜設備的互聯(lián)網(wǎng)， 實現(xiàn)基于云控制、 數(shù)據(jù)采集以及處理和存儲，通過ios或android系統(tǒng)，用戶可以與家庭局域網(wǎng)實現(xiàn)遠程連接，實時控制照明設備。

結(jié)語

LED光源具有非常突出的優(yōu)點，LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展不僅對照明和半導體產(chǎn)業(yè)具有戰(zhàn)略帶動作用，而且還會引發(fā)家電、汽車、手機等一系列終端消費品的技術變革。推廣LED節(jié)能燈符合我國節(jié)能減排的目標，同時，智能控制系統(tǒng)可以使LED徹底擺脫傳統(tǒng)照明定義的束縛，推進綠色照明變革。但在現(xiàn)實中還存在許多亟待解決的問題，這就要求國家采取積極的措施來解決這些問題，如加大宣傳推廣力度、制定節(jié)能燈標準、提高生產(chǎn)技術降低生產(chǎn)成本、規(guī)范市場秩序。只有這樣才能使 LED市場健康有序的發(fā)展，才能得到消費者的認可和接受。

參考文獻

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