什么是半导体灯

    半导体灯主要由PN结芯片、电极和光学系统组成（见图7-17）。在热平衡状态下，PN结芯片P区有较多的迁移率较低的空穴，而在N区则有很多迁移率很高的电子，受PN结阻挡层的限制，二者不能发生自然复合。但当给PN结加以一定电压时，N区的电子可冲破PN结阻挡层的限制进入到P区一侧。这时，处于高能态的电子与空穴相遇便会产生发光复合，以辐射光子的形式将多余的能量转化为光能。

    图7-17    半导体灯

    传统白炽灯是一种热光源，靠将电能转化为热能发光，其间90%的能源随着明亮的灯光被白白浪费掉了。半导体光源则不同，它是一种光电转化率极高的冷光源，能耗只有白炽灯的1/5～1/10，而使用寿命可达10万小时，是传统照明灯的100倍。半导体灯具有体积小、重量轻、耗电省、寿命长、亮度高、响应快等优点，同样亮度下，电能消耗仅为白炽灯的1/10，而寿命则是白炽灯的100倍。近几年，随着新型半导体材料的开发和加工封装工

艺技术水平的提高，目前，国产商品化白光发光二极管的发光效率已经达到50lm/W，远远超过了15lm/W的白炽灯，光效和60lm/W的荧光灯相近。日本企业已经计划量产100lm/W以上的白光发光二极管，这一指标超过了80lm/W的稀土三基色荧光灯，逼近光效140lm/W的钠灯，就发光二极管的技术潜力和发展趋势来看，其发光效率将达到200lm/W以上，超过当前光效最高的高强度气体放电灯，成为世界上最亮的光源。此外，白色半导体几乎不含红外线与紫外线成分（如图7-18所示），显色指数可达85，光输出随输入电压的变化基本上呈线性（如图7-19所示），故调光方法简单，效果可靠。估计不远的将来，随着功率稍大的白色半导体的出现，高光效、长寿命的发光二极管最终发展成为普通照明光源。

    图7-18    白色半导体光谱能量分布示意网

    图7-19    白色半导体的调光特性图