无机钙钛矿白光LED及可见光通信研究进展（特邀）

在现代社会中,白光发光二极管（LED）在照明和显示背板等诸多领域都有着重要的基础性作用。为了获得具有优异性能的白光LED,首先需要获得满足白光LED发光需要的高性能的发光材料。而作为一类新兴的半导体材料,无机钙钛矿（CsPbX₃, X = Cl, Br, I）由于其具有的高发光量子产率、发光波长可调、色纯度高和稳定性好等优点,在发光应用特别是白光LED领域展现出了巨大的潜力。文中将首先分别从光致白光LED和电致白光LED两个方面出发,综述近期在基于无机钙钛矿的白光LED方面所取得的研究进展,随后分别介绍以上两个体系中改性后的无机钙钛矿发光材料与其他发光材料复合形成白光以及无机钙钛矿单组分白光的代表性成果。最后,对钙钛矿白光LED在可见光通信方面所取得的最新进展进行介绍,并且对白光LED以及可见光通信的研究发展趋势与挑战进行了总结和展望。     

稀土发光材料的发光机理及其应用

稀土是我国的重要战略资源,稀土发光材料在一些方面已得到普遍应用并在新能源和生物医学等方面具有重要的应用前景。该文给出了稀土离子发光材料的基本原理,介绍了含稀土离子发光材料在节能灯、白光半导体发光二极管显示(LED)用荧光粉、等离子显示(PDP)用荧光粉等领域的应用,对在上转换发光、生物荧光标记和下转换提升太阳能效率等方面的应用前景进行了总结和展望。     

两基色、三基色和荧光粉转换白光LED配色研究

根据色度学基本原理,对荧光粉转换白光发光二极管(LED)和两基色、三基色白光LED进行了配色计算,得到了距离理想白光点色度坐标(1/3,1/3)小于0.5%范围内的众多基色组合,同时对光视效能、显色指数和荧光粉转换效率等参数进行了分析,提出了荧光粉转换白光LED和两基色、三基色白光LED的最佳基色组合,并在实验上对荧光粉转换白光LED进行了验证。     

有机白光LED

有机白光LED主要有电致发光与光致发光两类。电致发光的主要机理有:量子阱发光、激基复合物发光和能量转移。人们对有机电致发光白光LED研究较多,不久将有产品问世;而对光致发光研究较少。与电致发光相比,光致发光造价更小,其荧光量子效率或许比电致发光更高。有机白光LED制备工艺简单、成本低功耗小,具有巨大的应用价值及潜在的市场。对发光显示技术,有机白光LED代表了一条“便宜”经济的路径。综述了有机白光LED的机理及发展现状。     

半导体量子点中的双激子发光

双激子发光是半导体材料在高激发强度下形成两个激子后复合发光的一种物理过程。相较于块体材料，量子点体积小、载流子受限、能级分立，从而具有独特的双激子发光特性，具体表现为双激子结合能大，级联发射中的光子对是极化反对称的，激子对的俄歇复合效应强。从双激子发光研究的发展历程出发，重点介绍了量子点双激子发光的基本原理、光谱特性，特别是量子效应对量子纠缠和光增益的影响。讨论了量子点双激子发光在纠缠光源、量子点激光器等方面的应用潜力和目前所面临的挑战。     

超高亮度10W白光LED

<正> 随着半导体光电器件材料、结构设计、工艺及封装技术的发展,大功率白光 LED 的性能得到了快速发展。这不仅在单颗 LED的功率见长,并且在发光亮度、发光效率上及降低热阻上也有较大进展。本文介绍韩国首尔半导体公司推出的 Z-功率 LED 系列的 W724C0,它是一种超高亮度10W 冷白光 LED。它在2800mA 工作电流时,光通量为700lm(典型值)、900lm(最大值),发光效率可达70-90lm/W,这是目前发光亮度最大的10W     

量子点LED显示研究进展：材料、封装涂层、图案化显示应用

量子点（Quantum Dot, QD）作为一种新型发光材料，具有发光光谱窄、激发光谱宽、量子产率高及可溶液制备等优点，其制成的发光二极管（Light-emitting diode, LED）器件通过色转换过程可实现红、蓝及绿波段较窄的发射半波峰（<20 nm），色域范围超过120%NTSC，被视为下一代最有潜力的显示技术之一。然而，量子点材料的发光不稳定性、低出光效率与全彩化技术难题严重限制了量子点材料在高性能显示设备方面的应用。如何解决这些难题，实现稳定高效的量子点全彩化新型显示仍需进一步探索。本文总结了国内外对量子点材料改性、量子点材料封装方法、量子点涂层出光增强策略以及量子点图案化显示应用4个方面的研究进展，为进一步提升量子点LED显示技术提供有价值的参考。     

LED背光源用于场序彩色LCD的研究

以红色LED材料AlGaInP，绿色和蓝色LED材料InGaN三芯合一的全彩LED为研究对象，通过大量实验及所测数据，研究用高密高位LED作场序彩色液晶显示器背光源，在不同情况下形成的彩色对人眼的视觉影响；研究在不同场频和不同占空比情况下，LED的发光特性曲线，确定白平衡情况下LED三基色的等量关系；研究LED三基色形成的白光光谱与三基色各光谱之间的关系；比较LED三基色与电视系统三基色在色度图上所覆盖的彩色范围，确定LED管子的选择方法及使用注意事项。     

关于提高高亮度发光二极管发光效率的探讨

使用高亮度发光二极管(HB-LED)的半导体照明技术正受到全球关注,而存在的主要问题是发光效率低。本文指出发光效率即外量子效率是内量子效率和提取效率的乘积。提高内量子效率的方法是获得高质量GaN材料的外延技术,采用四组分AlInGaN结构及在半极性面或非极性面上制作LED,提高提取效率的途径主要有倒装焊技术、表面粗化技术、芯片粘合技术、芯片成形技术以及微芯片阵列技术等。     

固态照明

固态照明（Solid—State Lighting，SSL）是一种全新的照明技术，利用半导体芯片作为发光材料，直接将电能转换为光能，它与白炽灯的钨丝发光和节能灯的三基色粉发光不同，半导体发光二极管（LED）采用电场发光，光电转换效率比较高。固态照明具有节能、环保、寿命长、免维护、易控制等特点。     

II-VI族半导体量子点的发光特性及其应用研究进展

半导体量子点由于具有独特的发光特性而具有极高的应用价值。结合本实验室的工作介绍了半导体量子点的发光原理和发光特性，在实验中发现核壳结构的CdSe／CdS半导体量子点比没有包覆的CdSe半导体量子点的发光稳定性提高．吸收光谱和发射光谱均发生红移，而且粒径不同．半导体量子点所呈现的颜色也不同，随着粒径的增加吸收光谱和发射光谱向长波方向红移。介绍了半导体量子点在光电子器件和生物医学方面的应用．并对其发展前景进行了展望。     

发光二极管芯片快速检测方法的研究

介绍了一种新的发光三极管(LED)芯片的检测方法及应用.该方法利用自行研制的掩埋双pn结(BDJ)光波长探测器同时测量LED芯片的有效波长及辐射强度,具有简单、快捷、动态范围宽、探测器体积小和便于系统集成的优点,在半导体照明最感兴趣的398～780 nm波长范围内,波长测量的重复精度及分辨率优于1 nm.据此方法,对红、绿、蓝、紫四种LED芯片发光的波长及辐射强度进行了实际测量,对红绿蓝三基色发光二极管合成白光的偏色进行了检测,并与光纤光谱仪测量得到的结果进行了比较.     

LED用非极性GaN外延膜的制备技术进展

GaN是实现白光LED的关键材料。GaN外延膜通常沿极性c轴生长,基于极性GaN的LED有源层量子阱中由于强内建电场的存在而导致器件发光效率降低,而沿非极性面生长的GaN外延膜可以改善或消除极化效应导致的辐射复合效率降低和发光波长蓝移等问题。文章总结了非极性GaN外延膜的制备技术及研究进展,包括平面外延技术和横向外延过生长技术,指出开发非极性GaN自支撑衬底、发展非极性GaN的横向外延生长技术是制备低位错密度非极性GaN的研究方向。     

白光LED应用于室内照明的分析与探讨

白光LED具有发光效率高、功耗低、寿命长、环保等很多其它传统照明光源无法比拟的优势。因此被认为是取代白炽灯跟荧光灯最具潜力的照明光源。本文根据目前半导体照明的最新研究进展．介绍了GaN基白光LED应用在室内照明领域的发展趋势,从视觉指标、光学参数、封装技术、价格等方面出发,指出了白光LED在日常照明普及过程中的一些主要问题,并对这些问题做了详细的分析与探讨。针对现有可行的解决方法,对发展前景做了进一步展望。     

量子点发光在显示器件中的应用

介绍了量子点材料的发光原理、基本结构,以及量子点LED的特性、制备方法以及其在显示领域的最新进展。量子点LED由于具有发光纯度高、使用寿命长、可由溶液法制备等独特的优点,越来越受到人们的重视,成为显示领域新的研究热点。     

Matlab软件在LED研制中的应用

介绍了版本号为R2014a的Matlab软件的新功能,以此为基础,从量子点技术以及输出特性上分析了Matlab软件在LED的材料研究中的应用,并从高光效的LED球泡灯、GaN基LED的光提取效率、LED显示模块的均匀发光、LED照明通信系统以及高速高效LED专用贴片机等多个角度,阐述了Matlab在LED器件研制中的应用。     

超亮LED领军“绿色照明市场”

超亮及白光发光二极管LED技术飞速发展，在产品产业化方面也有很大突破，其发光强度、发光效率、光输出、寿命等特性不断提高，拓展了LED应用领域及市场。其中，白光LED被认为是21世纪最有价值的新光源，很多国家先后推出LED半导体照明计划，其首要目的就是绿色环保、高效节能。     

硅基发光材料研究进展

阐述了等电子杂质、掺Er硅、硅基量子结构(包括量子阱、量子线和量子点)及多孔硅的发光机理,综述了90年代以来a-Si/SiO2、SiGe/Si等Si基异质结构材料的优异特性和诱人的应用前景,着重介绍了能带工程为Si基异质结构带来的新特性、新功能,重点介绍了硅基量子点的制备和发光机理,综述了半导体量子点材料的最新发展动态和发展趋势。     

LED的原理、术语、性能及应用

介绍了发光二极管(LED)的构造与发光原理,对不同光谱的LED制备材料与发光原理进行了介绍,解释了与LED有关的一些术语及性能指标,如显色性、发光效率等,介绍了LED在照明、显示、电视、投影等方面的应用,重点介绍了LED作为背光源在液晶(LCD)电视中的应用。     

新型稀土发光材料

中科院长春光机所白光LED课题组在继研制出蓝光LED转换成白光用新型稀土发光材料之后,开展了紫光LED转换成白光用新型稀土发光材料的研究工作,并成功研制出紫光LED转换成白光用新型稀土发光材料。新型稀土发光材料具有较宽的激发带,激发光谱范围在250～450nm,发光光谱覆盖可见区,范围在430～700nm,由400紫光LED很好匹配,制成的白光LED光通量是紫光LED的20多倍。色坐标:x=0.32=-0.31;y=-0.31=-00.3,色温Te:3000～8000,显色指数大于80,发光效率达到13lm/W。(No.24)新型稀土发光材料…