学院首页 中心研究方向

中心围绕半导体照明上、中、下游产业的相关技术,主要在以下方面开展应用基础理论、应用技术与工程产业化工作。

1)半导体发光材料及器件研究

1)半导体光电材料与芯片

a. LED材料结构设计和内量子效率提升;重点研究利用制作光子晶体结构、利用表面镀增透膜、利用表面等离子体激元耦合、利用能量粒子辐照等方法增强LED的出光效率,减少出射光在半导体材料中的全反射,使限制在器件内部的导波模被耦合成为向外发射的辐射模式。

b. AC/HV LED及其产业化研究;立足于发光效率高、稳定性好、成本较低、工艺易于产业化的要求,理论上分析影响AC/HV-LED发光功率及效率的因素,探索提高AC/HV-LED效率的方法,设计出的单晶AC/HV-LED芯片结构,以及进行产业化生产的研究。

cGaN基稀磁半导体材料的研究与制备;

重点研究稀磁材料的生长制备、基本磁性质、磁输运特征、磁光性质、磁性起源、相关的异质结和自旋注入、自旋相干传输、自旋检测、自旋操控等。

d.太赫兹源器件研究与制备;

主要针对1THz以上频率的RTD振荡器进行设计,研究材料结构参数对RTD特性的影响,主要进行RTD器件模型的建模、材料结构参数设计、器件结构设计与RTD集成的发射天线设计和针对不同结构的透镜设计等。

2)空间光孤子与光器件

重点研究采用光伏光折变晶体和非光伏光折变晶体,光源采用氩离子激光器和飞秒激光器,外偏压加在晶体的光轴方向来研究光孤子的特性等,并从理论上探讨孤子的碰撞,偶极子振荡型的矢量光孤子,光孤子感应的光波导等。

3)有机半导体光电材料与器件

重点研究有机发光材料,通过对材料的选取和配比制作安定性高、热稳定且电子传输性佳的有机薄膜,同时进一步优化有机发光材料的制作工艺。

4)先进封装技术研究

针对目前LED封装技术的局限,应用先进性的封装技术开展LED封装研究,解决在封装过程中出现的散热等问题,并积极开展与业界的全面产学研用合作。

2)半导体照明系统集成技术研究

1LED照明光源、部件、灯具系统集成技术

a. 基于大功率照明用LED芯片散热技术研究;针对大功率LED照明系统中为保证LED器件的工作稳定性、使用寿命等产品性能优势,着力解决大功率LED的封装散热难题。充分考虑大功率LED照明系统对散热器的结构、外形及安装等参数的要求,能实现不同功能及应用场合下的模块组合式灵活安装。

b. LED专用驱动电源技术研究;根据电网的用电规则和LED驱动电源的特性要求,设计LED专用驱动电源。着力提高驱动电源的效率和可靠性,提高电源的浪涌保护及温度保护等功能。降低LED灯由驱动电源带来的噪音、闪烁等问题。采用创新的电源技术实现低成本(降低三到四倍)、微型化、长寿命的驱动电源。通过ULCE认证。

c. 半导体照明系统可靠性研究;解决半导体照明系统中最核心的问题,利用多种手段测试半导体照明系统中存在的可靠性问题,如LED芯片、封装、驱动电源、整灯系统等,对其静电、电磁兼容、环境变化等的影响进行可靠性检测,查找影响半导体照明系统寿命的因素,并获得相应的解决方案。

2)智能化、网络化LED照明系统开发

融合了计算机技术、网络技术、自动控制技术研发自适应调光控制器、可调节光亮度和色温的室内照明系统、基于电力线载波通信的LED路灯管理系统和基于Zigbee通信的室内情景照明系统,解决了从传统照明控制技术向数字照明控制技术过渡中的关键问题,实现了半导体照明的智能化、人性化和网络化管理,同时实现了半导体照明的二次节能。

3LED特种功能性照明产业化技术

a. 室内外全系列半导体照明灯具研发;应用半导体照明基础及应用研究中的相关技术,开发室内外半导体照明灯具,包含室内的筒灯、管灯、射灯等,室外的路灯、投射灯、庭院灯等,以技术转化为手段将现有先进技术应用于产品,获得具有低成本、高效率、稳定性高的产品。

b. 汽车及特种照明LED灯具研发;针对汽车照明、舰船照明、工矿照明灯、植物照明等特殊场所,开展相应的半导体照明灯具研发,解决其可靠性等核心问题。

c. 演艺显示及照明工程关键技术研发;

集影视技术、多媒体技术、机电一体化与舞台表演艺术和灯光灯效、音视频及其音效控制技术等为一体的现代集成技术在演艺项目中的应用。将灯光、音响、视频等设备紧密合作,实现数字化、智能化、一键制的控制方式。

3)半导体照明产品评价及标准研究

a. LED室内外照明和汽车照明产品检测技术和标准研究;研究传统LED照明产品系与快速发展的LED照明产业不相适应之处,提出半导体照明产品的技术规范,进行LED照明产品测试方法的研究,规范照明LED 的光电参数,如电压、电流、光通量、色坐标、色温、显色性、寿命等指标以及热学指标。开展照明LED测试方法的研究,规范LED照明产品的评价体系。

b. 采用光学显微成像系统研究光照对生物组织体的影响;探索光源对生物体的污染伤害程度与光波长、光功率、光源照射时间、眩光等因素之间的关系;表观光源是光生物安全测试与评价一个至关重要的因素,本项目拟采用成像法对LED光源进行测试,以探索表观光源测试与评价方法;拟建立一套较完善的测量、评价和防治光污染的标准草案。