प्रकाश क्षेत्र में एलईडी प्रकाश स्रोत की बड़ी भूमिका कैसे निभाएं?

अर्धचालक प्रकाश की चमकदार दक्षता, या ऊर्जा दक्षता, ऊर्जा-बचत प्रभाव का एक महत्वपूर्ण संकेतक है। वर्तमान में, एलईडी उपकरणों की प्रकाश दक्षता औद्योगीकरण स्तर 120 ~ 140lm / W तक पहुंच सकता है, और प्रकाश लैंप की कुल ऊर्जा दक्षता 100lm / W से अधिक हो सकती है। यह अभी भी अधिक नहीं है, और ऊर्जा-बचत प्रभाव स्पष्ट नहीं है, जो अर्धचालक उपकरण के सैद्धांतिक मूल्य से 250lm / W की चमकदार दक्षता से बहुत दूर है। वास्तव में उच्च चमकदार दक्षता प्राप्त करने के लिए, हमें औद्योगिक श्रृंखला के सभी पहलुओं से प्रासंगिक तकनीकी समस्याओं को हल करने की आवश्यकता है, मुख्य रूप से आंतरिक क्वांटम दक्षता, बाहरी क्वांटम दक्षता, पैकेजिंग प्रकाश दक्षता और दीपक दक्षता में सुधार करने के लिए। यह पत्र विस्तार, चिप, पैकेजिंग, लैंप और अन्य पहलुओं में हल की जाने वाली तकनीकी समस्याओं पर चर्चा करेगा।

1. आंतरिक क्वांटम दक्षता और बाहरी क्वांटम दक्षता में सुधार करें

आंतरिक क्वांटम दक्षता और बाहरी क्वांटम दक्षता में सुधार के लिए मुख्य रूप से निम्नलिखित उपाय किए गए हैं।

(1) सब्सट्रेट सतह खुरदरापन और गैर-ध्रुवीय सब्सट्रेट

GaN को नैनोस्केल पैटर्न वाले सब्सट्रेट, "ओरिएंटेड" पैटर्न वाले सब्सट्रेट या गैर-ध्रुवीय और अर्ध ध्रुवीय सब्सट्रेट पर उगाया जाता है ताकि अव्यवस्था और दोष घनत्व और ध्रुवीय क्षेत्र के प्रभाव को कम किया जा सके और आंतरिक क्वांटम दक्षता में सुधार किया जा सके [1]।

(2) सामान्यीकृत सजातीय सब्सट्रेट

GaN को मिश्रित समरूप सब्सट्रेट GaN/Al2O3 के रूप में HVPE (हाइड्राइड लिक्विड फेज़ एपिटैक्सी) द्वारा Al2O3 नीलम सब्सट्रेट पर उगाया जाता है। इस आधार पर, GaN एपिटैक्सियल उगाया जाता है, जो कम अव्यवस्था घनत्व को 106 - 107 सेमी -2 तक कम कर सकता है और आंतरिक क्वांटम दक्षता में काफी सुधार कर सकता है। रिया, क्री और पेकिंग विश्वविद्यालय सभी अनुसंधान और विकास की प्रक्रिया में हैं [2]।

(3) बेहतर क्वांटम वेल संरचना

घटक में परिवर्तन मोड और मात्रा को नियंत्रित करें, क्वांटम अच्छी संरचना को अनुकूलित करें, इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों की ओवरलैप संभावना में सुधार करें, विकिरण पुनर्संयोजन संभावना में वृद्धि करें, और गैर-संतुलन वाहक के परिवहन को समायोजित करें, ताकि आंतरिक क्वांटम दक्षता में सुधार हो सके।

(4) नई संरचना के साथ चिप

नई संरचना को प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए चिप के छह पक्षों की आवश्यकता होती है, और चिप इंटरफ़ेस पर नई तकनीकों का उपयोग विभिन्न सतह खुरदरापन विधियों का संचालन करने के लिए किया जाता है, चिप इंटरफ़ेस पर फोटॉन की प्रतिबिंब संभावना को कम करता है, और बाहरी क्वांटम में सुधार के लिए सतह संप्रेषण को बढ़ाता है। चिप की दक्षता।

2. पैकेज की प्रकाश उत्पादन क्षमता में सुधार और जंक्शन तापमान को कम करें

(1) फॉस्फोर की दक्षता और कोटिंग तकनीक

फॉस्फोर की प्रकाश उत्तेजना क्षमता वर्तमान में अधिक नहीं है, पीला पाउडर लगभग 70 प्रतिशत तक पहुंच सकता है, और लाल पाउडर और हरे पाउडर की दक्षता कम है, जिसे और बेहतर बनाने की आवश्यकता है। इसके अलावा, फॉस्फोर की कोटिंग प्रक्रिया बहुत महत्वपूर्ण है। यह बताया गया है कि जब 60 μ मीटर फॉस्फोर चिप की सतह पर समान रूप से लेपित होता है तो उत्तेजना दक्षता अधिक होती है।

(2) सीओबी पैकेजिंग

वर्तमान में, सेमीकंडक्टर प्रकाश का प्रकाश स्रोत COB पैकेजिंग के विभिन्न रूपों को अपनाता है। COB पैकेजिंग की चमकदार दक्षता में सुधार करना अत्यावश्यक है। यह बताया गया है कि दूसरी पीढ़ी (कुछ को तीसरी पीढ़ी कहा जाता है) COB मैट्रिक्स संरचना पैकेजिंग 120lm / W से अधिक की चमकदार दक्षता प्राप्त कर सकती है। यदि फ्लिप चिप और हेक्साहेड्रोन का उपयोग कुल प्रतिबिंब के लिए किया जाता है, तो प्रकाश प्रभाव 160lm/W से अधिक तक पहुंच सकता है।

(3) जंक्शन तापमान कम करें

जब जंक्शन का तापमान 25 डिग्री होता है, तो चमकदार मात्रा को 100 प्रतिशत के रूप में सेट किया जाता है। जब जंक्शन का तापमान 60 डिग्री तक बढ़ जाता है, तो चमकदार राशि केवल 90 प्रतिशत होती है, और जब यह 140 डिग्री तक बढ़ जाती है, तो चमकदार मात्रा केवल 70 प्रतिशत होती है। इसलिए, कम जंक्शन तापमान और उच्च चमकदार दक्षता बनाए रखने के लिए पैकेजिंग के दौरान गर्मी अपव्यय उपायों को बढ़ाया जाना चाहिए।

3. लैंप की प्रकाश लेने की दक्षता में सुधार

विभिन्न एलईडी लैंप की दक्षता बहुत भिन्न होती है। आम तौर पर, एलईडी लैंप की दक्षता 80 प्रतिशत से अधिक होती है, और उनमें से कुछ 90 प्रतिशत से अधिक हो सकती हैं। एलईडी प्रकाश स्रोत और विभिन्न अनुप्रयोग अवसरों की विशेषताओं के अनुसार, लैंप के माध्यमिक ऑप्टिकल डिजाइन को परिष्कृत किया जाना चाहिए, और एलईडी लैंप की प्रकाश निष्कर्षण दक्षता में सुधार के लिए लैंप की गर्मी लंपटता और चकाचौंध पर भी विचार किया जाना चाहिए।