LED是第四代电光源

LED是“第四代电光源”，是现代电光源照明领域颠覆性的重大创新，开启了不同于前三代的人工电光源照明的新时代。LED是一种将电能转换成光能的半导体器件，利用固体半导体芯片作为发光材料，在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量引起光子发射出不同颜色的光。应用半导体PN结发光原理制成的LED问世于20世纪60年代初，20世纪90年代，随着氮化镓为代表的第三代半导体的兴起，以及白色LED的研究成功，使实现半导体发光LED照明成为可能。近年来，全球性的能源短缺问题日益突出，传统白炽灯泡采用热发光技术，其仅10%的光效功能，使其在照明过程中浪费了90％的能源，人们迫切希望应用节能高效的新型照明技术。发光二极管的效能转换率非常高，白光LED照明的耗电量仅为相同亮度白炽灯的10％～20％；普通灯泡的寿命只有1000小时，而白光LED灯的寿命理论上可以达到10万小时。氮化镓基白光LED照明另外一个突出的优点是更加环保与节能，只用3伏的直流电压保证其没有电磁干扰，同时寿命长又保证极少产生废物，不像日光灯点亮后会产生汞蒸气等污染物；据估计，单是我国台湾地区，如果能够用白光LED取代传统光源，每年就能够省下约一座核能电厂的电力，因此LED与太阳能发电的结合被人们称为21世纪最理想的照明方案。

LED作为电光源领域的新兴技术，具备光效高、无频闪、无紫外光、启动快、寿命长、抗震性好、绿色环保、可塑性强等众多优点，已被列入战略性新兴产业中的新材料和节能环保产业中，成为下一代新光源的发展方向。经过多年的发展，以氮化物为基础的半导体照明技术已经进入了快速有序的发展阶段，部分关键技术日趋成熟，但在低成本、智能化等方面，还有很多技术问题需要解决。在基础技术研究方面，基于氮化物的LED材料正在向微纳结构发展，纳米图形衬底、等离子激元、量子点结构、纳米线结构、壳层结构以及自旋LED等低维结构制备的新技术方法和理论，将是国内外研究的新领域；在应用技术方面，除了进一步开发低成本、高可靠性系统技术和超越照明领域的多学科、多领域集成的多功能应用之外，智能化是未来十年的主要发展方向。半导体照明还在新型信息化、白光通讯、智能信息网络、新型建筑、无线互联以及智能探测方面成为核心器件，这使LED器件的小型化和高集成度的新型应用成为可能，从而将会深刻地影响到人类的多种生活方式。