第一篇:半導體照明相關研究參考論文
半導體照明這一新興領域的出現,使同時專長于電力電子學、光學和熱管理學(機械工程)這三個領域的工程師成為搶手人才。
目前,在三個領域都富有經驗的工程師并不很多,而這通常意味著系統工程師或者整體產品工程師的背景要和這三大領域相關,同時他們還需盡可能與其他領域的工程師協作。系統工程師常常會把自己在原有領域養成的習慣或積累的經驗帶入設計工作中,這和一個主要研究數字系統的電子工程師轉去解決電源管理問題時所遇到的情況相似:他們可能依靠單純的仿真,不在試驗臺上對電源做測試就直接在電路板上布線,因為他們沒有認識到:開關穩壓器需要仔細檢查電路板布局;另外,如果沒有經過試驗臺測試,實際的工作情況很難與仿真一致。在設計LED燈具的過程中,當系統架構工程師是位電子電力專家,或者電源設計被承包給一家工程公司時,一些標準電源設計中常見的習慣就會出現在LED驅動器設計中。
一些習慣是很有用的,因為LED驅動器在很多方面與傳統的恒壓源非常相似。這兩類電路都工作在較寬的輸入電壓范圍和較大的輸出功率下,另外,這兩類電路都面對連接到交流電源、直流穩壓電源軌還是電池上等不同連接方式所帶來的挑戰。電力電子工程師習慣于總想確保輸出電壓或電流的高精確度,但這對LED驅動器設計而言并不是很好的習慣。諸如FPGA和DSP之類的數字負載需要更低的核心電壓,而這又要求更嚴格的控制,以防止出現較高的誤碼率。因此,數字電源軌的公差通常會控制在±1%以內或比它們的標稱值小,也可用其絕對數值表示,如0.99V至1.01V。在將傳統電源的設計習慣引入LED驅動器設計領域時,通常帶來的問題是:為了實現對輸出電流公差的嚴格控制,將浪費更多的電力并使用更昂貴的器件,或者二者兼而有之。成本壓力 理想的電源是成本不高,效率能達到100%,并且不占用空間。電力電子工程師習慣了從客戶那里聽取意見,他們也會盡最大力量去滿足那些要求,力圖在最小的空間和預算范圍內進行系統設計。在進行LED驅動器設計時也不例外,事實上它面對更大的預算壓力,因為傳統的照明技術已經完全實現了商品化,其價格已經非常低廉。所以,花好預算下的每一分錢都非常重要,這也是一些電力電子設計師工程師被***慣“引入歧途”的地方。要將LED電流的精確度控制到與數字負載的供電電壓的精度相同,則會既浪費電,又浪費成本。100mA到1A是當前大多數產品的電流范圍,特別是目前350mA(或者更確切地說,光電半導體結的電流密度為350mA/mm2)是熱管理和照明效率間常采納的折衷方案。控制LED驅動器的集成電路是硅基的,所以在1.25V的范圍內有一個典型的帶隙。要在1.25V處達到1%的容差,亦即需要±12.5mV的電壓范圍。這并不難實現,能達到這種容差或更好容差范圍的低價電壓參考電路或電源控制IC種類繁多,價格低廉。當控制輸出電壓時,可在極低功率下使用高精度電阻來反饋輸出電壓(如圖1a所示)。為控制輸出電流,需要對反饋方式做出一些調整,如圖1b所示。這是目前控制輸出電流的唯一且最簡單的手段。圖1a:電壓反饋;圖1b:電流反饋深入研究之后,就會發現這種做法的一個主要缺點是:負載和反饋電路二者是完全相同的。參考電壓被加在與LED串聯的一個電阻上,這意味著參考電壓或LED電流越高,電阻消耗的功率越大。
第二篇:中國半導體照明產業研究報告
中國半導體照明產業研究報告
(2010-2011)
北京麥肯橋資訊有限公司
2011年3月
版權說明
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致 謝
在數據采集和報告撰寫過程中,我們的工作得到了業界多方支持。有許多科研機構、企業單位都配合、參與了我們的調研工作,并提供了寶貴的信息資料。還有很多領域內外知名專家學者,對報告內容提出了建設性意見,在此,我們向給予我們工作支持的以下單位表示感謝:
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? 國家半導體照明工程協調領導小組辦公室 國家半導體照明工程研發及產業聯盟 國家新材料產業發展戰略咨詢委員會 北京新材料科技促進中心 中國半導體照明網 佛山國星光電 清華大學 參與“十城萬盞”試點城市調研的企業 參與《中國半導體照明產業年鑒(2010-2011)》數據部分調研的企業
北京麥肯橋資訊有限公司數據中心為廣大LED企業和準備進入LED行業的企業及服務機構提供專業的服務:
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傳真:010-8251280
3目錄
1.0 前言.................錯誤!未定義書簽。
1.1半導體照明燈具的優勢...............錯誤!未定義書簽。
1.2半導體照明燈具的發展趨勢..............錯誤!未定義書簽。
1.2.1 家用LED照明發展預測..........錯誤!未定義書簽。
1.2.2 LED商用照明市場發展............錯誤!未定義書簽。
1.2.3 太陽能光伏LED燈市場發展.........錯誤!未定義書簽。2.0 半導體照明技術路線................錯誤!未定義書簽。
2.1襯底...................錯誤!未定義書簽。
2.1.1藍寶石襯底............錯誤!未定義書簽。
2.1.2硅襯底....................錯誤!未定義書簽。
2.1.3碳化硅襯底............錯誤!未定義書簽。
2.2 外延生長過程................錯誤!未定義書簽。
2.3封裝過程.................錯誤!未定義書簽。
2.3.1半導體照明多芯片封裝技術............錯誤!未定義書簽。3.0 半導體照明市場發展................錯誤!未定義書簽。
3.1外延片、芯片市場................錯誤!未定義書簽。
3.2封裝市場..................錯誤!未定義書簽。
3.3白光LED熒光粉市場..........錯誤!未定義書簽。
3.4外延生長設備.................錯誤!未定義書簽。
3.5 LED產業區域發展狀況..............錯誤!未定義書簽。
3.6 LED產業投資態勢分析..............錯誤!未定義書簽。4.0 政策.................錯誤!未定義書簽。
4.1產業扶持政策.................錯誤!未定義書簽。
4.2科技發展政策.................錯誤!未定義書簽。
4.2.1 LED行業高新技術產業化基地情況......錯誤!未定義書簽。
4.2.2 半導體照明“863”科技計劃.............錯誤!未定義書簽。5.0檢測設備.................錯誤!未定義書簽。
5.1產品安全檢測.................錯誤!未定義書簽。
5.2應用產品性能檢測................錯誤!未定義書簽。
5.3環境性能檢測.................錯誤!未定義書簽。
5.4產品研發用檢測設備............錯誤!未定義書簽。
5.4.1熒光粉測試及分析..............錯誤!未定義書簽。
5.4.2 LED產品熱性能檢測設備........錯誤!未定義書簽。
5.4.2 LED可靠性和壽命檢測設備...........錯誤!未定義書簽。
5.5檢測設備發展趨勢................錯誤!未定義書簽。6.0 半導體照明標準.................錯誤!未定義書簽。
6.1國際半導體照明標準現狀...........錯誤!未定義書簽。
6.2國內半導體照明標準現狀...........錯誤!未定義書簽。7.0專利..................錯誤!未定義書簽。
7.1國際專利現狀.................錯誤!未定義書簽。
7.1.1.國際核心專利的地區分布情況......錯誤!未定義書簽。
7.1.2 國際核心專利的產業鏈分布情況..........錯誤!未定義書簽。
7.2國內專利現狀.................錯誤!未定義書簽。
7.3發展趨勢..................錯誤!未定義書簽。
7.4面臨形勢..................錯誤!未定義書簽。附錄........................錯誤!未定義書簽。
第三篇:半導體論文
半導體器件論文試題(任選5題)
《1月7號前交給班長,要求手寫》
1、闡述本征半導體、P型半導體、N型半導體的概念并給出其能帶圖。
2、論述PN結的構成及其能帶圖的成因。
3、論述PN結單向導電的成因。
4、論述PN結被擊穿的機理。
5、論述PN結電容的分類及內在機制。
6、以NPN型晶體管為例論晶體管的基本結構及其放大原理。
7、以NPN型晶體管為例論述晶體管反向電流的種類及其成因。
8、論述P-N結模型伏安特性偏離理想方程的原因。
9、推導證明本征半導體的費米能級Ei基本在禁帶中間。
10、論述MIS結構表面積累、表面耗盡、表面反型的形成機理。
第四篇:長春出臺半導體照明產業規劃
長春出臺半導體照明產業規劃
為加快戰略性新興產業發展,促進光電產業振興,長春高新區將依托長春制造業優勢,發展特色LED/OLED照明顯示產業,力爭打造立足東三省、輻射東北亞乃至全球的國際化半導體照明產業重要集聚區和高端制造基地。27日,該區召開論證會,邀請省市相關部門、重點企業、金融機構、科研院所、高等院校、行業協會有關負責同志和專家學者,對《長春高新區半導體產業基地規劃實施方案》進行了詳細論證。長春高新區黨工委書記、紀工委書記楊俊良出席會議。
據了解,長春高新區與中國照明學會經過大量調研,制定了《長春高新區半導體產業基地規劃實施方案》,設計了基地的產業定位、建設內容、規模與布局以及實施方案。基地將于今年啟動建設,通過關鍵技術及企業的引入,服務平臺和示范工程的建設,在外延芯片、LED背光模組、汽車船舶等特種半導體照明領域實現突破,在中高端制造、產業技術轉化、公共服務平臺等方面形成特色競爭優勢,培育多家具有國際競爭力的龍頭企業和若干知名品牌,將長春建設成為特點突出、優勢明顯、產業規模較大的半導體照明產業基地。到2015年末,基地力爭實現年產值300億元,完成稅收45億元;到2020年末,基地力爭實現年產值1000億元,完成稅收150億元。
論證會上,與會人員對基地建設給予充分肯定,并提出諸多合理化建議。中國照明學會秘書長竇林平表示,長春市半導體照明產業市場空間很大,發展環境優異,如果基地建設能夠充分發揮區域內汽車工業、基礎工業、技術水平等方面的優勢,吸引大量專業人才回歸,加強應用研發,將取得非常好的發展。基地建設也讓相關領域的企業家備感振奮,德國海拉集團中國區副總裁唐觀玉說:“相信基地建成后將吸引大量優質的規模企業入駐,更好地統籌各方資源,使企業獲得更多政策支持,實現更快發展。”
楊俊良表示,國家十分重視半導體照明產業發展,其作為新興產業從節能、減排的角度來看,更是一個利國利民的好項目,發展前景廣闊。長春高新區將依托我市的市場優勢和區位優勢建設半導體產業基地,使其成為吉林省的一個特色基地。下一步,相關部門將進行認真研究,將專家提出的意見融入到方案中,通過省市共同協調,盡快開始實施,積極打造一個高站位、高起點、具有世界影響的高端產業基地。
第五篇:半導體照明節能產業發展意見
國家發展和改革委員會、科學技術部、工業和信息化部、財政部、住房和城鄉建設部、國家質量監督檢驗檢疫總局
發改環資〔2009〕2441號
關于印發半導體照明節能產業發展意見的通知
各省、自治區、直轄市及計劃單列市、副省級省會城市、新疆生產建設兵團發展改革委、經貿委(經委、經信委、工信委、工信廳)、科技廳(科委)、財政廳(局)、住房城鄉建設廳(建委、建設局)、質量技術監督局:
為推動我國半導體照明節能產業健康有序發展,培育新的經濟增長點,擴大消費需求,促進節能減排,國家發展改革委、科技部、工業和信息化部、財政部、住房城鄉建設部、國家質檢總局聯合制定了《半導體照明節能產業發展意見》。現印發給你們,請結合實際貫徹落實。
附:半導體照明節能產業發展意見
國家發展改革委
科
技
部
工業和信息化部
財
政
部
住房城鄉建設部
國家質檢總局
二○○九年九月二十二日
半導體照明節能產業發展意見
半導體照明是繼白熾燈、熒光燈之后照明光源的又一次革命。半導體照明技術發展迅速、應用領域廣泛、產業帶動性強、節能潛力大,被各國公認為最有發展前景的高效照明產業。為推動我國半導體照明節能產業健康有序發展,培育新的經濟增長點,擴大消費需求,促進節能減排,特制訂本意見。
一、半導體照明節能產業發展現狀與趨勢
半導體照明亦稱固態照明,是指用固態發光器件作為光源的照明,包括發光二極管(LED)和有機發光二極管(OLED),具有耗電量少、壽命長、色彩豐富、耐震動、可控性強等特點。上游產業外延材料與芯片制造,屬于技術和資 金密集行業;中游產業器件與模塊封裝以及下游產業顯示與照明應用,屬于技術和勞動密集行業。
20世紀90年代以來,半導體照明技術不斷突破,應用領域日益擴展。在指示、顯示領域的技術基本成熟,已得到廣泛應用;在中大尺寸背光源領域的技術日趨成熟,市場占有率逐步提高;在功能性照明領域的技術剛剛起步,處于試點示范階段。此外,醫療、農業等特殊領域的半導體照明技術方興未艾。
近幾年,半導體照明產業發展迅速,美國、日本、歐洲、韓國、我國臺灣地區在不同領域具有較強優勢,全球產值年增長率保持在20%以上。我國先后啟動了綠色照明工程、半導體照明工程,在十大重點節能工程、高技術產業化示范工程、企業技術升級和結構調整專項、863計劃新材料領域中先后支持半導體照明技術的研發和產業化項目,具備了較好的研發基礎,初步形成了完整的產業鏈,并在下游集成應用方面具有一定優勢。2008年我國半導體照明總產值近700億元,其中芯片產值19億元,封裝產值185億元,應用產品產值450億元。從長遠發展看,世界照明工業正在轉型,許多國家提出淘汰白熾燈、推廣節能燈計劃,將半導體照明節能產業作為未來新的經濟增長點。隨著我國產業結構調整、發展方式轉變進程的加快,半導體照明節能產業作為節能減排的重要措施迎來了新的發展機遇期。
二、半導體照明節能產業發展存在的主要問題
雖然我國半導體照明節能產業發展取得積極進展,但是還面臨著許多急需解決的問題。
(一)專利和核心技術缺乏。目前半導體照明的主流技術專利多為發達國家所控制,企業發展面臨的專利風險日益加大。核心裝備MOCVD(金屬有機源化學氣相沉積設備)基本依賴進口。研發投入不足,缺乏支持基礎理論研究的長效機制,共性技術研發平臺尚不完善,關鍵技術研發沒有形成合力。
(二)產業整體水平較低。我國半導體照明生產企業超過3000家,其中70%集中于下游產業,且技術水平和產品質量參差不齊。國產LED外延材料、芯片以中低檔為主,80%以上的功率型LED芯片、器件依賴進口。企業規模小,集中度低,產品不定型,不利于形成競爭優勢和知名品牌。
(三)標準和檢測體系尚未建立。檢測設備、檢測方法研發和標準制定工作不能適應產業快速發展的要求。半導體照明產品的標準與檢測體系建設亟待完善,權威檢測平臺尚未建立,無法對現有半導體照明產品進行質量評價或認證。
(四)低水平盲目投資現象嚴重。目前不少地方將半導體照明節能產業作為發展的重點產業,加大支持力度,但也同時存在盲目投資、低水平建設的現象,一些地方政府不顧經濟效益對道路照明進行盲目改造,過度投入景觀照明,導致產業無序競爭,產品質量良莠不齊,資源浪費嚴重,影響消費者信心,不利于產業健康發展。
三、半導體照明節能產業發展的指導思想、基本原則、發展目標及重點領域
(一)指導思想
全面落實科學發展觀,圍繞擴內需、保增長、調結構、惠民生,大力實施綠色照明工程,以增強自主創新能力和擴大綠色消費需求為主線,以搶占未來競爭制高點為目標,以市場為導向、以企業為主體、以試點示范工程為依托,以改善制約產業發展環境為手段,形成一批擁有自主知識產權、知名品牌和較強市場競爭力的骨干企業,實現技術上的重點突破和產業上的重點跨越,培育振興我國半導體照明節能產業,推動節能減排,促進經濟平穩較快發展。
(二)基本原則
堅持擴大內需與長遠發展相結合。發展半導體照明節能產業代表世界照明工業的未來發展方向,不僅是應對金融危機、保持經濟平穩較快發展的重要突破口,也是催生新技術革命、培育新興產業、促進節能減排、應對全球氣候變化的重要途徑。
堅持產業發展與結構優化相結合。發展半導體照明節能產業,要從區域產業實際出發,注重推動傳統照明行業的結構優化,提升半導體照明上下游企業的資源整合和產業集中,帶動關聯產業的協同發展,實現區域產業結構的優化升級。
堅持技術引領與需求帶動相結合。半導體照明節能產業要以技術創新為支撐、社會需求為導向謀求發展。企業在遵循產業發展規律、增強自主創新能力 的同時,要努力把握市場脈搏,積極拓展消費市場,形成以市場應用促進科技創新、以科技創新帶動市場需求的良性循環。
堅持政府引導與市場機制相結合。發展半導體照明節能產業要在政府宏觀政策引導下充分發揮市場配置資源的基礎性作用,創新體制機制,形成有利于產業發展的政策環境和市場環境,調動市場主體的積極性。
(三)發展目標
到2015年,半導體照明節能產業產值年均增長率在30%左右;產品市場占有率逐年提高,功能性照明達到20%左右,液晶背光源達到50%以上,景觀裝飾等產品市場占有率達到70%以上;企業自主創新能力明顯增強,大型MOCVD裝備、關鍵原材料以及70%以上的芯片實現國產化,上游芯片規模化生產企業3-5家;產業集中度顯著提高,擁有自主品牌、較大市場影響力的骨干龍頭企業10家左右;初步建立半導體照明標準體系;實現年節電400億千瓦時,相當于年減排二氧化碳4000萬噸。
(四)重點領域
技術與裝備。支持MOCVD裝備、新型襯底、高純MO源(金屬有機源)等關鍵設備與材料的研發;開展氮化鎵材料、OLED材料與器件的基礎性研發;支持半導體照明應用基礎理論研究,包括光度學、色度學、測量學等;攻克半導體照明產業化共性關鍵技術,包括大功率芯片和器件、驅動電路及標準化模組、系統集成與應用等技術。
照明產品。開發和推廣替代白熾燈、鹵鎢燈等節能效果顯著、性價比高的半導體照明定型產品;開發和推廣停車場、隧道、道路等性能要求高、照明時間長的功能性半導體照明定型產品;發展中大尺寸液晶顯示背光源、汽車照明等增長潛力大的半導體照明產品;發展醫療、農業等特殊用途的半導體照明產品。
服務體系。完善具有國際水平的半導體照明產品檢測平臺;支持建立公共信息服務、跨學科設計創意以及人才培養平臺;鼓勵開展節能診斷、咨詢評價、產品推廣、宣傳培訓等服務;推廣合同能源管理、需求側管理等節能服務新機制。
四、半導體照明節能產業發展的政策措施
(一)統籌規劃,促進產業健康有序發展各級發展改革、經貿、科技、工 業和信息化、財政、住房城鄉建設、質檢等主管部門要按照職責分工,各司其職,加強協調,形成合力,積極推進半導體照明節能產業健康有序發展。加強對半導體照明節能產業發展的指導,嚴格落實國家產業政策和項目管理規定,科學規劃,合理布局,避免盲目擴張和低水平重復建設,不斷提高產業集中度,推動區域產業專業化、特色化、集群化發展。加強城市道路照明、景觀照明新建和改建工程的論證工作,統一規劃設計,避免盲目拆換和過度亮化。
(二)繼續加大半導體照明技術創新支持力度
科技部、國家發展改革委、工業和信息化部等部門要繼續通過國家973計劃、863計劃、高技術產業化示范工程等渠道,加大對半導體照明領域的科學研究和技術應用的支持力度;有效整合和利用現有科技資源,加強國家重點實驗室、國家工程實驗室、國家工程中心建設,形成基礎科學研究的長效機制以及成果可轉移、利益可共享的合作開發機制。通過引進消化吸收再創新,聯合各方集中攻克MOCVD裝備等核心技術。組織實施“十城萬盞”工程,結合市場需求,不斷強化產品的集成創新。進一步實施專利戰略,建立專利池,增強產業核心競爭力。
(三)穩步提升半導體照明產業發展水平
國家發展改革委、財政部、科技部、工業和信息化部、住房城鄉建設部等部門以及地方政府要加大投入,積極引導社會投資,重點支持有一定規模和技術實力,特別是擁有自主知識產權的企業,通過技術改造擴大生產規模,提升核心競爭力和產業化水平。組織實施半導體照明試點示范工程,通過中央預算內投資支持一批示范項目,包括道路、工礦企業、商廈和家庭等功能性照明的新建和改造,并加強監督和評估。支持優勢企業兼并重組,提高產業集中度和規模化水平,培育形成一批龍頭企業和知名品牌。
(四)積極推動半導體照明標準制定、產品檢測和節能認證工作 國家質檢總局、國家發展改革委、財政部、工業和信息化部、科技部、住房城鄉建設部要加強半導體照明產品相關基礎標準、產品標準和測試方法標準的研究,加大檢測設備投入,提高國家級檢測機構對半導體照明產品的檢驗和測試能力。盡快制定出臺重點支持和推廣半導體照明產品的技術規范。研究建 立半導體照明標準體系,逐步出臺產品的檢測標準、安全標準、性能標準和能效標準,積極參與國際標準制定。針對不同的半導體照明產品分重點、有步驟地研究開展節能認證工作。
(五)積極實施促進半導體照明節能產業發展的鼓勵政策
各級財稅、發展改革、科技等部門要推動落實國家對生產新型節能照明產品的企業,從事國家鼓勵發展的項目進口自用設備以及按照合同隨設備進口的技術及配套件、備件,在規定范圍內免征進口關稅的優惠政策。鼓勵采購國產MOCVD裝備,建立使用國產裝備的風險補償機制,支持關鍵裝備國產化。推動將半導體照明產品和關鍵裝備列入節能環保產品目錄,享受相應鼓勵政策。推動將半導體照明產品納入節能產品政府采購清單。在道路、工礦企業、商廈和家庭等領域選擇推廣相對成熟的半導體照明產品,條件成熟時納入財政補貼政策支持范圍。
(六)廣泛開展半導體照明節能的宣傳教育和人才培養
各地區、有關部門要積極開展科學的輿論宣傳,正確認識半導體照明產品的優勢和不足,科學投資,理性消費,為半導體照明節能產業發展營造良好的輿論環境。抓好人才培養,支持高等院校、職業學校、研究機構開設相關學科教育。引導人才合理流動,創造良好的人才培養、引進和流動環境。
(七)加強區域和國際間的交流與合作
有關部門要研究出臺相關措施,加快海峽兩岸半導體照明在標準、檢測、應用等領域的交流與合作。積極推動與聯合國開發計劃署、全球環境基金等國際組織和有關國家政府,在逐步淘汰白熾燈、加快推廣節能燈等領域的合作,提出我國逐步淘汰白熾燈、加快推廣節能燈以及半導體照明產品的路線圖和專項規劃。開展半導體照明國際技術交流,與有關國際組織和國家建立合作機制,引進國外的先進技術和管理經驗,不斷拓展半導體照明國際合作的領域和范圍。