國內外照明光源的現狀與挑戰
半導體照明光源發展到今天還有相當大的空間，最好的白光LED 已可與熒光燈相媲美，其作為第三代照明光源的地位已經無庸置疑。需要從材料外延、芯片制作、器件封裝和應用等方面來提高流明效率、降低熱阻、延長使用壽命、增加顯色指數、降低制作成本等，著力開發其關鍵技術，早日達到200 lm/W 的目標，實現半導體照明。從國際范圍來看，美國、日本、歐盟作為先行者引領著半導體照明的技術潮流，并且申請了許多材料生長、管芯制作、后步封裝等相關核心技術專利，在占有市場優勢的同時，在知識產權上也有相當的優勢。而我國臺灣地區及韓國部分光電企業經過發展也擁有了若干自主知識產權，并且以占有相當的市場份額。相比之下，我國大陸的半導體照明產業近年來雖然備受關注，有了很大發展，但與國際領先團隊相比尚有較大差距。可以說，我國大陸的半導體照明在面臨機遇的同時，也存在著嚴峻的挑戰。如何實現半導體照明關鍵技術的大發展，突破國際知識產權封鎖，成功實現半導體照明的自主化，是國內半導體照明相關行業、研究機構所面臨的共同問題。
目前，基于GaN 基功率型藍光LED 的白光照明技術，其國際最高水平流明效率已經達到甚至超過了熒光燈，可以應用于包括家居照明在內的諸多場合。如美國Cree 公司，其藍光功率型LED 在350 mA 注入電流下，輸出功率達到了370 mW，據此計算白光發光效率達85～90 lm/W 的水平。但該水平的LED 尚未大量生產，且價格十分昂貴。從表1 可以看到，市場普通白光LED 的流明效率還遜色于熒光燈，顯色指數也稍顯不足，并且器件價格偏高。提高器件的流明效率仍然是半導體照明應用面臨的主要挑戰。同時，降低器件熱阻，提高使用壽命，增加器件的穩定性和可靠性，改善器件的顯色指數等也是需要研究的內容。美、日、歐、韓等國自1998 年起相繼制定了各自的半導體照明技術研發計劃，提出了要在2020 年達到150～200 lm/W 的目標。我國也于2003 年6 月緊急啟動了“國家半導體照明工程”，以加速我國半導體照明技術的發展。
表1 市場上大功率白光LED 與傳統光源的性能比較
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