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            固態發光新材料新技術不容忽視

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            點擊次數:1760 更新時間:2016年11月23日09:17:12 打印此頁 關閉

            固態發光新材料新技術不容忽視

             中國電子報、電子信息產業網  作者:趙晨
            發布時間:2016-11-21
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            編者按:LED產業發展風云變幻,國內企業在新形勢下如何把握新的發展機遇?新一代LED照明技術如何實現更好的光品質?LED電視何時進入家庭?在日前召開的第十五屆全國LED產業發展與技術研討會暨2016全國LED顯示應用技術交流及產業發展研討會上,業內專家就LED產業、市場、技術、產品等不同維度的熱點進行熱烈探討?!吨袊娮訄蟆窋X取要點,以饗讀者。

            工業和信息化部半導體照明技術標準工作組副組長彭萬華:固態發光新材料新技術不容忽視

              固態發光新材料、新技術中,尤其是提及若干年內將產業化的多項納米級材料,將改變未來照明世界,這對現有半導體照明帶來極大挑戰。將改變未來照明世界,這對現有半導體照明帶來極大挑戰。能否進入照明領域,唯一標準是以產品綜合性比來評定,即節能指標、光色品質、可靠性和價格之比。

              這些固態發展新材料,特別是石墨烯、磷烯、二維半導體材料MX2、鈣鈦礦等,除了具有發光性能之外,還可制備高性能電子器件、傳感器、探測器、存儲器、光電子器件等,一旦應用技術成熟并產業化,那將是顛覆性的技術創新,將對電子信息產業產生深刻影響。

              一是有機發光二極管(OLED)。OLED具有很好的光色性能,將很快進入照明領域。首爾研究機構預測到2020年OLED照明產值達47億美元,臺灣光電所預測2020年LED與OLED照明產值之比為3:1,另有專家預測為四分之一。

              二是激光照明。激光照明有兩種不同的技術路線,即發白光的激光器和未來激光照明。美國亞利桑那大學研究一種納米厚度由鋅、鎘、硫、硒構成ZnCdSSe,確保晶體并存,納米薄片分成三部分,在光脈沖激發下可發R、G、B三基色的激光,混合成白光,可用于照明,也可用于光通信,光響應速率比普通LED快10~100倍。諾獎獲得者中村修二多次表示,激光照明是未來照明的觀點,該技術是采用半極性GaN激光管結合先進的熒光粉技術,其優點是電流密度大,所需芯片面積更小、更節能、壽命長、方向性好等,但目前價位較高。他還認為,多種不同技術路線的白光照明將長期共存。

              三是鎢絲+納米光學晶體。麻省理工學院三位教授發表論文稱:鎢絲燈外置納米光學晶體,該晶體采用傳統淀積技術制備多層疊加在一個基板上,將光反射到燈絲,利用紅外熱又將燈絲發可見光全光譜,發光效率可達40%,還有更高的可能。原來的鎢絲燈或重返照明領域。

              四是碳點發光技術。美國猶他大學兩位教授近期發布:采用玉米殘渣、面包渣等在高溫高壓的溶液中經90分鐘加工形成碳源CDs,其中部分是碳量子點,尺寸小于20nm,將CDs懸浮在環氧樹脂中可形成LED,成為碳QLED。其優點是比硒化鎘量子點成本低,無毒無害,目標是利用廢棄物進行大規模生產這種碳QLED。

              五是鈣鈦礦發光技術。采用納米結構的鈣鈦礦,用于發光照明及光顯示,還可用于高性能電子器件,目前有三種技術路線。金屬鹵化物鈣鈦礦發光由英國劍橋大學卡文迪實驗室研究,這種材料含鉛、碳基離子和鹵素離子,易溶于普通溶劑,干燥后形成鈣鈦礦晶體,制備設備價格低、簡單、成本低,并提出鈣鈦礦LED五年內產業化。

              有機鹵化物鈣鈦礦發光是無機有機混合物,生產快速簡單、成本低,在12V下,發光亮度達10000坎德拉/平方米,但性能不夠穩定

              全無機鈣鈦礦量子點LED來自南京理工大學曾海波教授研究團隊。該QLED發可見光400~800nm,量子效率大于70%,綠光光效達90%以上,能實現RGB三基色等多色電致發光??捎糜诎l光、各種顯示和激光顯示。

              六是黑磷發光技術。澳洲國立大學制成的單原子層狀磷烯,具有半導體性能,并有非常強的發光特性,可制作PV和LED。黑磷具有能隙,將它剝離并堆疊在硅基板上,可通過在硅基板上堆疊的磷層數來調整能隙,未來用于制作晶體管、傳感器、光探測、PV及LED等。黑磷具有潛在應用前景,全球有很多研究者。國內從事該研究的有中科院深圳先進技術所、深大、科大、復旦、上海應用數學所等。

              七是二維半導體材料MX2。這是繼石墨烯之后新材料領域的研究熱點,由于這些材料具有獨特的晶格結構和特性,具有巨大潛在應用能力,倍受全世界研究者的重視。

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