半导体照明工程的现状与发展趋势

半导体照明工程的现状与发展趋势

作者：何小峰

来源：《科学与信息化》2016年第22期

摘 要 当前全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下，节约能源是我们面临的重要的问题，半导体照明作为一种新型的绿色光源产品，必然是未来发展的趋势，如今已经全面进入以LED为代表的新型照明光源时代。半导体照明产业的发展对改善环境问题和有效降低能源压力都产生了重要的意义。本文主要通过分析和探讨国内外半导体照明产业发展现状，对半导体照明工程发展趋势进行了讨论和探究。 关键词 半导体照明；发展现状；发展趋势

半导体材料制成的光电器件具有耗能少、使用寿命长、可操控性强等优点，有效地克服了传统光电器件的各种弊端。历经几十年的发展，现在已经逐渐形成了全球性的半导体照明产业结构，并且呈现出继续发展和扩大的趋势。现在主要是以LED为代表的第四代半导体光源，大力发展半导体照明工程和照明产业能够最大程度的环节当前全球性的能源短缺问题，减少光源污染。对我国而言可以促进国民经济的稳定、可持续发展。所以，要继续加快半导体工程和产业的发展，为社会贡献更大的经济、环境等效益[1]。 1 国外半导体照明研究现状和趋势 1.1 国外半导体照明研究现状

20世纪六七十年代，LED出现并且应用到电子显示设备当中，到九十年代的时候氮化镓材料实现在LED发光设备上的应用，并且在此基础上半导体芯片技术得到了飞速的发展，LED照明器件也逐步走向高效率，多样式的方向发展。并且在半导体照明产业潜力被激发的同时，欧美发达国家，以及亚洲日本、韩国等都制定了符合自己利益的半导体照明产业发展计划。

现阶段，半导体照明产业的巨大社会效益和经济效益，大部分发达国家制定了符合自身利益的半导体照明产业发展的计划，尤其美国、韩国、日本等国家掌握着LED材料、外延及芯片的高端技术，在半导体照明产品和新技术创新开发领域，在世界范围内占据着绝对的优势，全球的半导体照明产业基本是由这些发达国家在主导。但是发展中国家后来居上，以我国为例，我国自主核心专利技术的硅衬底发光二极管的产业化，打破了由美国和日本对蓝宝石衬底和碳化硅衬底的半导体照明技术的垄断。 1.2 国外半导体照明产业发展趋势

因为LED有明显的优点，国外很多发达国家因为技术条件的优势，已经将LED应用到众多领域，例如，手机、液晶显示照明、交通用灯等。所以很多传统的照明工业也会逐渐加强与

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半导体照明的合作，所以半导体照明产业也会在全球市场中的竞争日趋激烈。从目前的半导体照明专利及标准来看有70%是来自美国、日本、德国等半导体技术强国。基本上控制了LED外延生长和芯片制备技术。所以发展中国家要在半导体专利方面进行发展，会遭遇极大的挑战[2]。

2 我国半导体照明工程发展的现状和趋势 2.1 基本形成了产业化基础

我国半导体照明产业起步较晚，所以与发达国家的半导体照明在产业相比还存在一定的滞后性，但是历经几十年的发展，在借鉴发达国家先进经验和自主创新的基础上，基本形成了一定的产业基础。并且，从2003年开始我国国家科学技术部开始高度重视半导体照明工程，并且得到国家相关政策的保护，展开了半导体照明工程的相关课题研究，以及示范工程的确立。在2009年国家发改委联合国家六部委下发了《半导体照明节能产业发展意见》，为我国半导体照明产业的提供了改革和创新的思想。最近几年，在政府政策的大力支持下，我国半导体照明工程已经基本实现了自主创新，自主专利技术也逐渐成熟，并实现了技术的产业化，基本形成了半导体照明产业工程产业链。 2.2 示范应用引领，基地辐射联动

因为半导体照明工程在我国的深化推动，有效地降低了我国在工业等领域照明的能源消耗，所以早在2009年我国的就推出了半导体照明应用示范工程，在北京、深圳、武汉、上海等地开展了应用试点。现在在我国的北方部分地区、闽三角长三角和珠三角已经发展成为我国半导体照明产业的主要片区，我国将近90%的半导体企业分布在这些地区。所以未来我国将形成和实现完整的半导体照明产业研发生产体系。 2.3 市场的竞争日趋激烈，投资规模不断扩大

因为我国逐渐成为全球最大的市场格局，有很多的外资进入，所以我国的半导体照明产业的产生的经济效益和社会效益越来越大。与此同时，社会市场的竞争压力也在不断增加。现阶段我国半导体产业的相关企业，能够达到规模以上的企业大概有将近200家，但是部分企业的分布格局不合理，LED外延生长和芯片制造等上中游企业呈现出一种垄断的状态，但是，下游封装企业之间的竞争又过于激烈。 2.4 技术较为低端，局部实现突破

虽然我国半导体照明技术创新和应用有了较大的发展，相关的测试技术和标准也逐渐成熟，LED外延材料、芯片制造、器件封装、荧光粉等也已经有了自主产权技术。但是，与发达国家的半导体照明技术相比，我国的核心技术还处在一个低端水平的位置。总体来说，我国的下游封装技术已经有较丰富的经验，半导体照明产品的散热性能、抗光衰能力，以及出光率

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都取得了不错的成绩，从现在我国半导体照明产业的发展速度和规模来看，我国将在5年内实现对发达国家半导体照明产业技术的追赶和超越[3]。 3 结束语

综上所述，大力发展半导体照明工程和照明产业能够最大程度的缓解当前全球性的能源短缺问题，减少光源污染。可以有效促进国民经济的稳定、可持续发展。我国应该加快半导体工程和产业的发展，借鉴国外先进的经验技术，研发自主产业技术，示范应用引领基地辐射联动，为我国为社会贡献更大的经济、环境等效益。 参考文献

[1] 方志烈.半导体照明技术、市场的现状和展望[C].北京：第十二届全国LED产业研讨与学术会议论文集，2010：22-25.

[2] 廖志凌，阮新波.半导体照明工程的现状与发展趋势[J].电工技术学报，2016，21（09）：106-111.

[3] 刘虹，陈良惠.我国半导体照明发展战略研究[J].中国工程科学，2011，13（06）：39-43.