材料外延、评 价测试
关键装备制造
包括光刻、镀 膜、刻蚀等关 键装备制造
器件光、电、 热学特性测试 装备、模具加 工装备制造
相关联的
LCD、IC、金 属、塑料等部 件加工装备
LED的种类
决定LED发光波长的因素
LED的发展历史
LED的巨大应用市场
项目背景
“I actually thought it looked very easy to make blue LEDs,” says Shuji Nakamura of Nichia Chemical Industries Ltd., Tokushima, Japan. “I thought, blue means I just
• 一级学科：电子科学与技术 二级学科：物理电子学
• 具有坚实的物理基础： 光学、半导体、固体物理
• 学科交叉日益明显 热能、微波、材料、微细加工、流体力 学
什么是发光二极管(LED)？
评价LED性能的参数
前提条件：一定的管芯尺寸和注入电流条件下 • 正向工作电压 • 发光通量 • 发光功率 • 发光效率 • 发光峰值波长 • 发光峰值的半高全宽 • 热阻 • 寿命
Nakamura的传奇历史
• At that time, in 1989, there were two materials for making blue LEDs: zinc selenide and gallium nitride.
• But everybody was working on zinc selenide because that was supposed to be much better. I thought about my past experience: if there are a lot of competition, I cannot win. Only a small number of people at a few universities were working with gallium nitride so I figured I'd better work with that. Even if I succeeded in a making a blue LED using zinc selenide, I would lose out to the competition when it came to selling it.
have to change the color，
I just have to change the material."
Nakamura的传奇历史
• So I went to went to my company’s chairman, Nobuo Ogawa, who was my professor’s friend, and the president Eji Ogawa, who was his son-in-law. I asked them if they would let me do research on blue LEDs and they said "Sure. No problem. Go ahead." I was very surprised. I asked them to give me a large budget so I could do it. &#n U.S. dollars," and they said "Sure. No problem." They had faith in me because, despite the dismal sales, I had developed three new products for this company and I was the only one at Nichia who had succeeded in making new products.
实验室取得的突出进展
• 氮化镓基宽禁带半导体材料与器件 • DFB-LD与电吸收调制器集成光源等单片
光子集成器件 • 基于集成光电子器件的光纤通信与光纤
网络的关键技术 • 新型光纤光栅器件等新型无源器件
行业背景
• 光电子行业 • 薄膜功能材料行业 • 照明行业 • 信息行业 • 光通讯
专业背景
实验室科研探究课第5教学单元
半导体光电子器件 的制作技术
任课教师：韩彦军 清华大学 电子工程系 集成光电子学国家重点实验室
2007年10月2日
内容 提 纲
• 集成光电子学国家重点实验室简介 • 行业、专业背景和研究背景 • 半导体照明光源项目的研究过程 • 其它研究项目简介 • 经验教训与方法论 • 科研作风与传统 • 问题与思考
原材料配套产业
发光二极管的巨大产业链
高纯金属有机源的 合成
高纯气体制备 衬底制备等
特气的合成 高纯金属材料提纯 各种化学药品、光
刻胶、显影液 的生产等
环氧树脂、荧光 粉、金丝、铝丝 封装支架等制造
城市夜景照明、路 灯的规划、设计 特种照明灯具的设
计制造等
产业链 材料外延
管芯制作
器件封装
系统应用
装备配套产业
集成光电子学国家重点实验室简介
集成光电子学国家重点联合实验室于1987筹建， 1991年1月通过国家有关部门的验收并正式对外 开放。实验室定位于应用基础研究，基本任务是研 究集成光电子材料与器件及这些器件的应用技术， 为我国的国家信息基础设施建设服务。至今，本实 验室已经成长为国内从事集成光电子材料与器件及 其在光纤通信与网络中的应用的主要研究基地，以 及光电子学领域科研、教学和产业开发的高级人才 的重要培养基地，并且在一些重要的研究领域产生 了一定的国际影响。
实验室的辉煌业绩
• 1991年，国家科委、国家基金委的评估 中被评为A类
• 2002年，信息类国家重点实验室评估中 小组初评和总体复评均名列前茅
• 2004年，国家重点实验室建设二十周年 总结大会上再次被获“国家重点实验室 计划先进集体奖(金牛奖)”
• 2007年，在信息类国家重点实验室的评 估中获得优秀