各国半导体照明研究计划及我国的对策作者:黄可，刘清2008年第六期摘要：本文重点介绍了半导体照明技术发展较为领先的国家和地区的研究计划及进展情况，并对我国半导体照明技术和产业现状进行了分析，同时结合自身的发展环境与条件，提出了未来我国半导体照明发展的对策。关键词：半导体照明；固态照明；研究计划；对策：0472、3文献标识码：A1引言近年来，世界各国都十分关注与人类生存密切相关的能源和环境问题，2007中国科协年会也以“节能环保，和谐发展”作为主题，提出了今后科技发展的建议。而半导体照明因其可靠性高、功耗低、寿命长、污染少、抗震能力强等优点被世界公认为节能环保的重要途径之一，美国、日本、欧盟、韩国等国家和地区都已制定并实施各自的半导体照明计划，力争抢占这一技术的制高点。我国也于2003年开始启动了“半导体照明工程”，逐步建设半导体照明工程产业化基地，取得了一定成效，但离这些发展较好的国家和地区还有一定差距。半导体照明是全新的照明技术，属于固态照明的一种(另一种是固体发光材料照明，目前进展较慢)，它利用半导体芯片作为发光材料，直接将电能转换为光能，发光二极管(LED)是半导体照明的核心。与白炽灯的钨丝发光和荧光灯的三基色荧光粉发光不同，发光二极管采用电场常温低电压发光，不仅光电转换效率较高，而且减少了有害物质对环境的污染。半导体照明主要应用于特种照明和普通照明领域，而在普通照明领域的应用节能效果非常明显。同样亮度下，半导体照明灯耗电仅为普通白炽灯的1／10、荧光灯的1／2，而寿命却可能是荧光灯的10倍，白炽灯的100倍，并且照明成本最终将会低于白炽灯和荧光灯。因此，无论从节约电能还是从减少环境污染的角度，发光二极管作为新型照明光源都有替代传统照明光源的潜力，半导体照明将会是人类照明领域的又一次革命。当前半导体照明产业已显示出良好的发展前景。据统计，2006年全球半导体照明市场销售额超过70亿美元，年均增长率超过20％，预计未来5—10年将形成500亿—1000亿美元的潜在市场。强大的市场需求将促使半导体照明行业迅速发展，我国应抓住这个机遇努力进行技术创新，以适应市场、经济和社会的发展需求。2各国半导体照明研究计划及进展情况2．1日本的"21世纪照明计划”日本率先开始实施半导体照明计划。早在1998年，由通产省资助、新能源产业技术综合开发机构(NEDO)和金属研究开发中心(JRCM)负责执行的"21世纪照明计划”正式启动，参与机构包括4所大学、13家公司和1个协会。整个计划的财政预算为60亿日元，1998—2002年是投入50亿日元的第一期目标。该计划关注的核心在于高质量材料的生长、高功率管芯的制备和高效率白光荧光粉的获得等，开展研究的项目包括氮化镓基化合物半导体发光机理的基础研究、改进用于紫外发光二极管外延生长的方法、研究用于同质外延生长的大面积衬底、开发由紫外发光二极管激励产生白光的荧光粉，并生产出使用白光发光二极管照明的光源。日本已完成该计划的第一期目标，目前正实施第二期计划，目标是到2010年，发光二极管的发光效率达到120流明／瓦(lm／W)。2．2美国的“下一代照明计划”作为美国半导体照明的主要推进部门，美国能源部制定了一系列计划和政策支持半导体照明技术与产业的发展。他们于2000年开始启动国家半导体照明研究计划，即“下一代照明计划”(NGLl)，总共将投资5亿美元支持计划的实施。该计划已被列入美国“能源法案”，由国防高级研究计划局(DARPA)和光电产业发展协会(OIDA)负责执行，共有13个国家重点实验室、公司和大学参加。重点研究方向是：发光二极管成本的降低和转换效率的提升、氮化镓(GaN)材料的固体物理学问题、金属有机化学气相沉积(MOCVD)相关工艺、低缺陷密度衬底和器件结构的优化等。随后，由美国能源部负责制定了《固态照明研究与发展计划》，该计划为半导体照明确定了无机发光二极管和有机发光二极管(OLED)两个方向，已进行了多次修订。计划关于半导体照明发展的战略措施包括基础研究、核心技术研究、产品开发、商业化支持、标准开发以及产业合作等方面。其中基础研究都是美国能源部承担的任务所需要的项目，主要涉及物理、化学...