硅基金黄光LED器件性能及应用研究

作     者：郭醒 王光绪 徐龙权 熊新华 杨俊宁 张建立 江风益 GUO Xing;WANG Guangxu;XU Longquan;XIONG Xinhua;YANG Junning;ZHANG Jianli;JIANG Fengyi

作者机构：南昌大学国家硅基LED工程技术研究中心南昌330096 南昌硅基半导体科技有限公司南昌330096 江西金黄光智慧照明有限责任公司南昌330031 

出 版 物：《人工晶体学报》 (Journal of Synthetic Crystals)

年 卷 期：2020年第49卷第11期

页      面：2161-2168页

学科分类：08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 0803[工学-光学工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家重点研发计划(2020YFB0407900ZL,2016YFB0400600) 国家自然科学基金(51705230,62074072,61604066) 江西省重点研发计划(20171ACE50029) 中央引导地方基金(2018ZDD20003,20201ZDE04011)。 

主　　题：硅基金黄光LED 多基色LED 无荧光粉 无蓝光 可靠性 照明应用 

摘      要：可见光发光二极管(LED)范围内,因“黄光鸿沟这一世界难题的存在,照明用白光LED主要通过蓝光LED芯片激发黄色荧光粉来实现。然而,由于荧光粉的光光转换效率在自身发热所产生的高温环境中易出现衰退的现象,导致荧光型白光LED在使用过程中容易出现光衰、色温飘移等问题。本团队在高光效InGaN黄光LED取得突破的基础上,利用高光效的红、黄光LED合成了一种新型的低色温LED光源器件,其具有无荧光粉、无蓝光的技术特点,本文称之为“硅基金黄光LED。当LED芯片工作电流密度为20 A/cm^2时,硅基金黄光LED器件的色温为2170 K,光效为156 lm/W,显色指数Ra为77,当LED芯片工作电流密度为1 A/cm^2时,光效可达217 lm/W。本文报道了这一新型LED器件的光效和色温随电流和环境温度的变化趋势,同时对该器件的空间光谱分布进行了优化研究。此外,开展了该器件的高温、高温高湿、冷热冲击等可靠性型式试验,验证了硅基金黄光LED器件具有高可靠性的特点。最后,本文介绍了硅基金黄光LED器件在道路照明、隧道照明等领域的示范应用,以及在母婴灯等家居照明领域的推广应用。