找到28项技术成果数据。
找技术 >基于LED的普适光通信
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
一、项目简介 利用LED灯这个生活必需品来做无线通 信的信息基站,灯光照度20 lx就可实现对物 联网设备的光学控制,灯光照度300 lx能实 现100M可见光上网。该技术属于6G新技术, 可用于人口密集区和射频敏感区,替代WiFi 实现高速大容量的无线光上网,同时也可用 于搭建基于无线光通信的物联网。基于LED 的普适光通信研究课题,由国家重点研发计 划"可见光通信关键技术及系统研发"项目 首席科学家陈雄斌研究员领衔,旨在推广可 见光通信新技术的应用,解决方案成本远低 于同类方案。 2008年,半导体所的可见光通信研究工 作起步,2011年开始提供应用系统的定制化 销售。2020年1月,在通信距离为3m时,1 瓦功率的荧光型LED单路实时传输速率已达 1。393 Gbps。课题组研发的100Mbps等级的 灯光上网系统的上网速率可达95Mbps,同时 具备10Mbps等级的小型化灯光上网系统。 可见光物联网系统已衍生出"智能家居系统"。 安装一盏LED灯就能实现全屋智能,具体功 能展示请浏览下面的视频链接。 https://www。bilibili。com/video/av67426633/ 可见光物联网系统实景和可见光上网模块实物 二、 技术特点 可见光通信的技术优势是: (1) 单点高速、系统大容量、使用安全、 节能。 (2) 能用于射频敏感区和工业复杂环境 下的无线通信。 三、 专利情况 已授权发明专利3项。研究团队在可见 光通信研究领域有十几年的研究基础,拥有 荧光型LED高速实时通信的核心技术,可以 不断升级系统的性能。同时,在芯片、模块 层面有独特的专业优势,可以有效防止被仿 造。 四、 应用领域及市场前景 在物联网领域,除了可用于复杂电磁环 境下的工业设备互连、自动控制之外,也可 以借助智能家居系统的形式用于居家养老、 养老院及医院特需病房的智能化改造。在宽 带无线通信领域,能解决现在5G高能耗问题, 为未来6G的高速大容量通信提供支撑。目前, 智能家居和可见光上网系统的定制化销售金 额累计巳超过200万元。 五、 合作方式 技术许可、技术转
大功率贴片LED的研究与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:文化、体育和娱乐业
技术简介
随着SMD器件的发展,今后的接插件会朝着SMD器件方向发展,实现小型化、高密度和鲜艳色彩,这样显示器的屏幕在有限的尺寸中可获得更高的分辨率。同时可实现结构轻巧简化及良好的白平衡;并且半值角可达160°,从而使显示屏更薄,可获得更好的观看效果。相对于其他封装器件,SMD LED具有有很多独到的优异特性:组装密度高、电子产品体积小、重量轻,贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右,一般采用SMT之后,电子产品体积缩小40%~60%,重量减轻60%~80%。可靠性高、抗振能力强。焊点缺陷率低。高频特性好。减少了电磁和射频干扰。易于实现自动化,提高生产效率。降低成本达30%~50%。节省材料、能源、设备、人力、时间等。
microLED衬底激光剥离技术
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:文化、体育和娱乐业
技术简介
一、项目简介 microLED技术,即LED微缩化和矩阵化技术。指的是在一个芯片上集成的高密度微小尺寸的LED阵列,可看成是户外LED显示屏的微缩版,继液晶显示之后,microLED是新一代迭代技术的有力竞争者,而microLED芯片尺寸只有原来主流LED芯片的百分之一,达到几十微米量级。由于芯片尺寸小,传统的植球打线方式将严重降低芯片的发光比例,剥离掉蓝宝石衬底的垂直结构必定是microLED的主流芯片结构。microLED衬底激光剥离技术的基本原理是通过高能量激光束辐照,在蓝宝石/GaN界面形成局部高温,分解气化GaN材料。温度场分布决定了激光剥离技术中脉冲激光能量密度等关键参数的选取,是实现高效、低损伤激光剥离的重要参数。microLED衬底激光剥离技术利用紫外激光辐照衬底,熔化缓冲层,实现宝石衬底的剥离。通过选择合适的激光器类型和发射波长,激光剥离技术不仅仅可以实现GaN/Sapphire体系的衬底剥离,还可以实现ITO、ZnO等材料与蓝宝石衬底的剥离。 二、技术特点 通过选择合适的激光器类型和发射波长,激光剥离技术不仅仅可以实现GaN/Sapphire体系的衬底剥离,还可以实现ITO、ZnO等材料与蓝宝石衬底的剥离。此外,其剥离下来的蓝宝石衬底可以回收后重复利用多次。microLED衬底激光剥离技术由于减少刻蚀、磨片、划片等工艺,而且剥离出来的蓝宝石衬底可以重复运用,有效地节约工艺成本。microLED衬底激光剥离技术同时也可以用于薄膜结构LED以及HEMT等电力电子器件等衬底剥离。半导体所半导体照明研发中心采用microLED衬底激光剥离技术,成功的实现了GaN外延片与蓝宝石衬底的剥离,成品率高于90%。 三、专利情况 已申请国内发明专利8项,授权3项。 四、应用领域及市场前景 一旦microLED技术成为新一代显示技术,microLED衬底激光剥离技术将推动microLED开拓巨大的显示市场,具有广阔的市场前景。对于芯片制造企业来说需要新建半导体工艺厂房,购置半导体工艺设备,预计需5000万元的产业化经费。 五、合作方式 知识产权许可;技术转让、技术服务。
无线激光高清视频传输系统
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:采矿业
技术简介
成果简介 本产品为一种采用无线激光技术将高清视频数据实时传输到全彩LED显示屏的系统。产品设计基于无线光通信的发射和接收电路,并基于高速激光通信技术,实现高清视频信息的无失真传输,可应用于军事、银行、机场、石油钻塔、企业网互联、通讯和电力铁塔、媒体实况转播、应急救援指挥、野外作业等领域。 技术特点 (1)传输距离≥50m;(2)通信速率为200Mbit/s;(3)传输分辨率为1280*720;(4)发射平均功率≤500mW;(5)系统光采集光线入射角≤15°。 市场分析 本系统采用激光传输,具有可利用频带丰富,通信容量大,传输速率高等优点。同时,由于无线光传输无需增设基站、无需拉线布线、部署便捷,将节约大量的布设成本。
基于微结构调控的高品质大功率LED关键技术及产业化
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
能源与环境问题是21世纪人类面临的重大问题,绿色节能成为全世界的主题。半导体照明(LED)以其高效节能的特性,成为各国优先发展的战略性新兴产业,但核心技术一直被国外垄断。随着多年技术和产业发展,国内已形成LED全产业链条,整体产值连续十年年均增长超过20%,但是大功率LED的散热和发光效率仍然是行业内共识的关键技术瓶颈。大功率LED散热和发光是个系统工程,涉及材料、固体物理、光机电和热力学等多学科领域,亟待自主开展系统性发明创造。在国家863计划和浙江省重大科技专项等项目支持下,项目组原创了多维高导热散热、高效荧光粉和高品质LED光学系统等微结构调控技术,在大功率LED散热和发光领域实现重大突破。1、针对大功率LED散热问题,发明了多维高导热散热微结构调控技术。首次提出了实现烧结助剂偏聚于氮化铝陶瓷三叉晶界点的新型结构及其制备方法,获得了新型高导热氮化铝陶瓷基板材料:提出了一种LED热阻测量方法及装置,量化分析了微结构热阻,实现了热阻的准确检测与评价;发明了通透进气三维对流高效散热结构,实现了大功率LED三维高导热散热的一体化,使大功率LED具有超低光衰(小于1%)。2、针对大功率LED荧光粉热稳定性问题,发明了高性能荧光粉微结构调控技术。建立了荧光粉异构不等价基团取代模型,创新设计了荧光粉基质晶体配位场,实现了对激活离子能带结构的调控,大幅度提高荧光粉热激活能和高温发光效率(150℃不低于95%);构建了荧光粉晶粒生长模型,揭示了烧结过程涉及的反应热力学和动力学与荧光粉微观形貌的内在联系,解决了荧光粉形貌不规则和分散性差等技术难题。封装成LED器件光效提高12%。3、针对大功率LED照明均匀性问题,发明了髙品质LED光学系统微结构调控技术。揭示了出光过程损耗对出光效率的影响机制,提出了“蛾眼”结构导光、一维光子晶体增光和微透镜阵列配光的协同光场调控技术,解决了LED近朗伯型光分布能量分割重构远场高效均匀配光技术难题,在提高LED出光效率的基础上,使LED照明均匀性高达84.2%;自主研制了LED光谱辐射计标准仪器,实现了LED高精度快速检测和评价。项目获授权美国发明专利2件、中国发明专利43件和软件著作权5件;发表SCI论文75篇,形成国际标准5项和国家标准12项。产品已在合作企业实现产业化,近三年新增销售74.4亿元,新增利税13.2亿元,出口创汇6.7亿美元;在某型号军舰、三峡大坝、东海油井、故宫博物院等重大工程照明获得应用;产品出口30余个国家和地区,打破了高端产品被国外垄断的局面,推动了国家照明产业的升级和发展;经国家电光源质量监督检验中心等单位检测,性能优于国内外同类产品。专家组鉴定认为;项目产品拥有系列自主知识产权,总体技术处国际先进水平,其中多维高导热散热和荧光粉微结构调控技术处国际领先水平。项目成果曾获浙江省科学技术一等奖和浙江省技术发明一等奖。
垂直结构大功率白光 LED
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
成果简介 对于大电流注入下的高功率 LED 而言,光衰是 LED 普遍存在的问题。主要原因有载流子在多量子阱(MQW)上的溢出(overflow); LED 芯片的晶体内部的缺陷导致的非辐射复合;在大注入条件下,载流子分布的不均匀;以及 LED 结构 设计合理性等原因;这些因素在 LED 材料生长过程中(采用MOCVD 技术)就已经决定。而大功率LED 在实际应用过程中另外一个瓶颈就是芯片的热输运处理问题。在大注入条件下,过高的 pn 结结温,导致内量子效率迅速降低。因此降低热阻就成为大功率 LED 实际应用过程中关键的技术环节。区别于LED 同侧电极封装、倒装焊 LED 封装等封装结构,垂直结构封装具有更大的优势。首先载流子可以均匀分布,另外剥离蓝宝石衬底后,键合到金属或导热陶瓷热沉上,大大降低热阻,提高了LED 最大输出功率。本项目采用激光剥离技术,完整的把 LED 芯片从蓝宝石衬底上剥离出来,然后通过金属键合工艺,键合到导电、导热的金属或 陶瓷热沉上,易于大规模集成 LED,降低热阻。易于驱动电路的设计。 成熟程度和所需建设条件 本项目先后成功应用于LED芯片封装企业,结果表明在大电流注入下 ( ≥ 350mA),LED 光衰小于≤4%,最大输出功率比传统封装 LED 提高 23%。热阻降低 显著,经济和社会效益明显。与传统的封装工艺兼容性好。 技术指标 (1) 发光效率: 138lm/W @350mA,芯片尺寸大于等于 1mm×1mm; (2) 最大输入电流 1500mA; (3) 光衰:4% @ 350mA, 1000 小时;5% @ 1500mA, 1000 小时; (4) 色温: 3200~6700K;显色指数:75~91; (5) 采用激光剥离技术,2 英寸完整剥离的成品率93%; (6) 热阻低于 3K/W,比传统正装热阻低 50%以上;与传统正装 LED 比较, 热阻降低,最大输入电流显著增加,提高出光功率一倍以上。而且采用垂直结构 LED 抗静电能力大大增加,反向漏电也显著减少。 市场分析和应用前景 以 III 族氮化物发光二极管(LED)为基础的节能、绿色、环保照明引起世界各国的广泛重视,特别是 2014 年诺贝尔物理学奖授予了日本三个顶级科学家, 他们所从事的领域即为用于白光照明的蓝光 LED,这一奖项的获得,必将推动世 界范围内的各个国家对白光照明领域的发展。对通用照明而言,高的功率密度,发光效率和可靠性,以及智能照明技术无疑是最有前景的。垂直结构大功率白光 LED 在发光效率、降低热阻、易于集成等方面,都有着巨大的优势。而且采用激光剥离技术,可降低生产成本,因此垂直结构 LED 必将是集成封装、智能 LED 控制的必然趋势。 社会经济效益分析 项目实施以来,由于热阻大大降低,提高了出光功率。采用激光剥离技术, 有效的降低了生产成本,有效的降低了每klm 的价格,而且 LED 易于在各种热沉封装以及集成封装,与传统封装工艺兼容性好,可以应用在各种灯具的设计、开发上面,不仅为企业带来可观的经济效益,同时也产生了良好的社会效益。 合作方式 合作开发、受托开发、技术转让
MMD智慧道路照明系统
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
本项目研发目标为一种基于LED光源的多维度 (Multi-dimensional)、模块化 (Modularity) 和分布式(Distributed)的智慧道路照明系统,简称MMD路灯照明系统。采用MMD路灯,可以提供多个维度的空间照明,克服传统高灯位照明方式和常规低灯位照明方式存在的弊端问题,例如可有效解决眩光、频闪、无效照明和照度均匀性差等问题,同时可显著提高照明效率、大幅度降低能耗。MMD路灯内部包括6个照明子系统: 逆向照明子系统一一提供路面照明:正向照明子系统一一提供前景与路面照明;横向照明子系统一一提供雾霾天气照明;警示照明子系统一一提供故障警示照明;警醒照明子系统一一提供抑制疲劳与昏睡照明。灯具内部结构如图1所示MMD-5.0国块化设行管早服号子系说的国控城子乐技术创新:1.相对于高位LED路灯,降低耗电50%,降低运维费66%;相对于传统低位路灯,降低耗电70%。2.有效提高浓雾下的裸眼视觉距离,防止二次事故将预警距离提高至200米:西国明子3.相对于高位LED路灯,降低眩光90%:相对于常规低位路灯,降低频闪80%。奥然增子南于国妈息图1 第五代MMD路灯市场前景及应用领域:可提升光利用率,降低能耗。可有效消除眩光和频闪现象,提升路面照明品质。在雾霾天气下,采用能见度增强技术,可以将驾驶员的有效视觉距离提升一倍以上。采用警示照明,避免二次事故。
采用氢化物气相外延(HVPE)技术制备 GaN 衬底
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
成果简介随着技术发展,对于大功率白光 LED 而言,发光效率的提高一直是个瓶颈。针对 GaN 基器件,由于同质 GaN 衬底价格昂贵,因此一直没有被普遍应用到 GaN 基材料生长领域。目前一般采用在异质衬底上生长 GaN 基材料,国内外一般采用蓝宝石衬底、碳化硅衬底、硅衬底等等。这导致 GaN 基材料与异质衬底之间的热膨胀系数、晶格系数的不匹配,从而 GaN 基材料中缺陷密度很高,一般在 105~ 108/cm2 量级。高密度的缺陷直接导致光电器件发光效率降低、寿命减少。因此采用 GaN 衬底,一直是国内外关注的焦点问题。本项目采用 HVPE 技术,生长 GaN 衬底材料。该技术特点是生长速度快,晶体质量高。HVPE 技术是把 GaN 晶体直接生长在具有特定图形的蓝宝石衬底上,当 GaN 晶体生长到一定厚度(mm 量级),在降温过程,利用 GaN 材料与蓝宝石衬底材料的热膨胀系数的差异,使得 GaN 晶体从蓝宝石剥离下来,实现高质量的 GaN 衬底。在 GaN 衬底上生长 LED 可大大提高出光效率,增加寿命。同时在 GaN 同质衬底上可实现 GaN 基材料的激光器(LD),广泛应用到高密度数据存储,高分辨率大屏幕显示、投影仪等领域。另外在 GaN 衬底上也可实现高性能的电子学器件,例如大功率电开关、FET 等。 成熟程度和所需建设条件本项目先后成功应用于 GaN 衬底芯片企业,结果表明 GaN 晶体质量高,在随后的 MOCVD 生长 LED、LD 过程中,大大降低缺陷密度,提高出光效率。HVPE 技术需要在超净间中运行,保证恒定的温度、湿度。所需要的是 HVPE 设备,以及材料生长过程中的特种气体源、金属 Ga 源。需要有晶体材料的切、磨、抛工艺。目前该技术已在高新技术企业实现,并取得很大的经济效益和广泛的社会效益。 技术指标(1)HVPE 晶体生长速度:10~200μm/h;(2)GaN 衬底: 300~400μm@2 英寸;(3) XRD 的 002 对称衍射峰半宽低于 120arc sec,102 衍射峰低于 150arc sec;(4) 晶体内部无裂纹,表面光亮平整,可直接用于 MOCVD 的材料生长。 市场分析和应用前景GaN 体系材料应用前景很广阔,市场预测 2020 年将大于 350 亿美元,因此相应的 GaN 衬底需求也相对很大。虽然目前蓝宝石是生长 GaN 材料的主要衬底, 但是基于未来的发展,GaN 同质衬底是最终的方法和最根本的途径。图一是 2014 年获得诺贝尔物理学奖的中村修二所做的报告,他强调未来 LED 的发展必将是以GaN 衬底为基础的器件。 图 1 诺贝尔奖获得者对于 GaN 衬底应用的报告 社会经济效益分析项目实施以来,生长出高质量的 GaN 衬底,晶体无裂纹,透明。在随后采用MOCVD 技术生长 LED、LD 等器件,由于大大降低 GaN 基材料内部的缺陷密度,从而提高了出光功率,提高器件寿命。可以说,对于庞大的 LED 产业,GaN 衬底同样具有非常好的社会和经济效益。 合作方式合作开发、受托开发、技术转让
便携式多模式显微成像装置
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:卫生和社会工作
技术简介
本产品具有轴向自动聚焦、样本扫描和多色 LED 阵列编码照明功能,通过自研控制软硬件系统,能实现细胞和组织的多模式成像 (明场、暗场、差分相衬、相位成像),结合人工智能技术,实现对红细胞的分类识别。本产品无需 染色标记,即能实现细胞和组织样本的高衬度成像,弥补了市场上尚无相位成 像相关商业化产品的空白。 课题组已自研样机 4 台套。
高亮度LED用蓝宝石衬底材料
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该项目产品自行开发了铜盘抛光和化学机械抛光(CMP)两步法抛光技术,实现了蓝宝石晶体的高效高质量抛光;通过高分辨率非接触式光学轮廓仪,对影响外延质量的表面粗糙度、翘曲度、弯曲度及厚度变化量等进行了精密检测,有效控制了外延级蓝宝石衬底的加工精度。产品精度高、性能稳定、达到国际先进水平。
找到28项技术成果数据。
找技术 >基于LED的普适光通信
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
一、项目简介 利用LED灯这个生活必需品来做无线通 信的信息基站,灯光照度20 lx就可实现对物 联网设备的光学控制,灯光照度300 lx能实 现100M可见光上网。该技术属于6G新技术, 可用于人口密集区和射频敏感区,替代WiFi 实现高速大容量的无线光上网,同时也可用 于搭建基于无线光通信的物联网。基于LED 的普适光通信研究课题,由国家重点研发计 划"可见光通信关键技术及系统研发"项目 首席科学家陈雄斌研究员领衔,旨在推广可 见光通信新技术的应用,解决方案成本远低 于同类方案。 2008年,半导体所的可见光通信研究工 作起步,2011年开始提供应用系统的定制化 销售。2020年1月,在通信距离为3m时,1 瓦功率的荧光型LED单路实时传输速率已达 1。393 Gbps。课题组研发的100Mbps等级的 灯光上网系统的上网速率可达95Mbps,同时 具备10Mbps等级的小型化灯光上网系统。 可见光物联网系统已衍生出"智能家居系统"。 安装一盏LED灯就能实现全屋智能,具体功 能展示请浏览下面的视频链接。 https://www。bilibili。com/video/av67426633/ 可见光物联网系统实景和可见光上网模块实物 二、 技术特点 可见光通信的技术优势是: (1) 单点高速、系统大容量、使用安全、 节能。 (2) 能用于射频敏感区和工业复杂环境 下的无线通信。 三、 专利情况 已授权发明专利3项。研究团队在可见 光通信研究领域有十几年的研究基础,拥有 荧光型LED高速实时通信的核心技术,可以 不断升级系统的性能。同时,在芯片、模块 层面有独特的专业优势,可以有效防止被仿 造。 四、 应用领域及市场前景 在物联网领域,除了可用于复杂电磁环 境下的工业设备互连、自动控制之外,也可 以借助智能家居系统的形式用于居家养老、 养老院及医院特需病房的智能化改造。在宽 带无线通信领域,能解决现在5G高能耗问题, 为未来6G的高速大容量通信提供支撑。目前, 智能家居和可见光上网系统的定制化销售金 额累计巳超过200万元。 五、 合作方式 技术许可、技术转
大功率贴片LED的研究与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:文化、体育和娱乐业
技术简介
随着SMD器件的发展,今后的接插件会朝着SMD器件方向发展,实现小型化、高密度和鲜艳色彩,这样显示器的屏幕在有限的尺寸中可获得更高的分辨率。同时可实现结构轻巧简化及良好的白平衡;并且半值角可达160°,从而使显示屏更薄,可获得更好的观看效果。相对于其他封装器件,SMD LED具有有很多独到的优异特性:组装密度高、电子产品体积小、重量轻,贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右,一般采用SMT之后,电子产品体积缩小40%~60%,重量减轻60%~80%。可靠性高、抗振能力强。焊点缺陷率低。高频特性好。减少了电磁和射频干扰。易于实现自动化,提高生产效率。降低成本达30%~50%。节省材料、能源、设备、人力、时间等。
microLED衬底激光剥离技术
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:文化、体育和娱乐业
技术简介
一、项目简介 microLED技术,即LED微缩化和矩阵化技术。指的是在一个芯片上集成的高密度微小尺寸的LED阵列,可看成是户外LED显示屏的微缩版,继液晶显示之后,microLED是新一代迭代技术的有力竞争者,而microLED芯片尺寸只有原来主流LED芯片的百分之一,达到几十微米量级。由于芯片尺寸小,传统的植球打线方式将严重降低芯片的发光比例,剥离掉蓝宝石衬底的垂直结构必定是microLED的主流芯片结构。microLED衬底激光剥离技术的基本原理是通过高能量激光束辐照,在蓝宝石/GaN界面形成局部高温,分解气化GaN材料。温度场分布决定了激光剥离技术中脉冲激光能量密度等关键参数的选取,是实现高效、低损伤激光剥离的重要参数。microLED衬底激光剥离技术利用紫外激光辐照衬底,熔化缓冲层,实现宝石衬底的剥离。通过选择合适的激光器类型和发射波长,激光剥离技术不仅仅可以实现GaN/Sapphire体系的衬底剥离,还可以实现ITO、ZnO等材料与蓝宝石衬底的剥离。 二、技术特点 通过选择合适的激光器类型和发射波长,激光剥离技术不仅仅可以实现GaN/Sapphire体系的衬底剥离,还可以实现ITO、ZnO等材料与蓝宝石衬底的剥离。此外,其剥离下来的蓝宝石衬底可以回收后重复利用多次。microLED衬底激光剥离技术由于减少刻蚀、磨片、划片等工艺,而且剥离出来的蓝宝石衬底可以重复运用,有效地节约工艺成本。microLED衬底激光剥离技术同时也可以用于薄膜结构LED以及HEMT等电力电子器件等衬底剥离。半导体所半导体照明研发中心采用microLED衬底激光剥离技术,成功的实现了GaN外延片与蓝宝石衬底的剥离,成品率高于90%。 三、专利情况 已申请国内发明专利8项,授权3项。 四、应用领域及市场前景 一旦microLED技术成为新一代显示技术,microLED衬底激光剥离技术将推动microLED开拓巨大的显示市场,具有广阔的市场前景。对于芯片制造企业来说需要新建半导体工艺厂房,购置半导体工艺设备,预计需5000万元的产业化经费。 五、合作方式 知识产权许可;技术转让、技术服务。
无线激光高清视频传输系统
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:采矿业
技术简介
成果简介 本产品为一种采用无线激光技术将高清视频数据实时传输到全彩LED显示屏的系统。产品设计基于无线光通信的发射和接收电路,并基于高速激光通信技术,实现高清视频信息的无失真传输,可应用于军事、银行、机场、石油钻塔、企业网互联、通讯和电力铁塔、媒体实况转播、应急救援指挥、野外作业等领域。 技术特点 (1)传输距离≥50m;(2)通信速率为200Mbit/s;(3)传输分辨率为1280*720;(4)发射平均功率≤500mW;(5)系统光采集光线入射角≤15°。 市场分析 本系统采用激光传输,具有可利用频带丰富,通信容量大,传输速率高等优点。同时,由于无线光传输无需增设基站、无需拉线布线、部署便捷,将节约大量的布设成本。
基于微结构调控的高品质大功率LED关键技术及产业化
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
能源与环境问题是21世纪人类面临的重大问题,绿色节能成为全世界的主题。半导体照明(LED)以其高效节能的特性,成为各国优先发展的战略性新兴产业,但核心技术一直被国外垄断。随着多年技术和产业发展,国内已形成LED全产业链条,整体产值连续十年年均增长超过20%,但是大功率LED的散热和发光效率仍然是行业内共识的关键技术瓶颈。大功率LED散热和发光是个系统工程,涉及材料、固体物理、光机电和热力学等多学科领域,亟待自主开展系统性发明创造。在国家863计划和浙江省重大科技专项等项目支持下,项目组原创了多维高导热散热、高效荧光粉和高品质LED光学系统等微结构调控技术,在大功率LED散热和发光领域实现重大突破。1、针对大功率LED散热问题,发明了多维高导热散热微结构调控技术。首次提出了实现烧结助剂偏聚于氮化铝陶瓷三叉晶界点的新型结构及其制备方法,获得了新型高导热氮化铝陶瓷基板材料:提出了一种LED热阻测量方法及装置,量化分析了微结构热阻,实现了热阻的准确检测与评价;发明了通透进气三维对流高效散热结构,实现了大功率LED三维高导热散热的一体化,使大功率LED具有超低光衰(小于1%)。2、针对大功率LED荧光粉热稳定性问题,发明了高性能荧光粉微结构调控技术。建立了荧光粉异构不等价基团取代模型,创新设计了荧光粉基质晶体配位场,实现了对激活离子能带结构的调控,大幅度提高荧光粉热激活能和高温发光效率(150℃不低于95%);构建了荧光粉晶粒生长模型,揭示了烧结过程涉及的反应热力学和动力学与荧光粉微观形貌的内在联系,解决了荧光粉形貌不规则和分散性差等技术难题。封装成LED器件光效提高12%。3、针对大功率LED照明均匀性问题,发明了髙品质LED光学系统微结构调控技术。揭示了出光过程损耗对出光效率的影响机制,提出了“蛾眼”结构导光、一维光子晶体增光和微透镜阵列配光的协同光场调控技术,解决了LED近朗伯型光分布能量分割重构远场高效均匀配光技术难题,在提高LED出光效率的基础上,使LED照明均匀性高达84.2%;自主研制了LED光谱辐射计标准仪器,实现了LED高精度快速检测和评价。项目获授权美国发明专利2件、中国发明专利43件和软件著作权5件;发表SCI论文75篇,形成国际标准5项和国家标准12项。产品已在合作企业实现产业化,近三年新增销售74.4亿元,新增利税13.2亿元,出口创汇6.7亿美元;在某型号军舰、三峡大坝、东海油井、故宫博物院等重大工程照明获得应用;产品出口30余个国家和地区,打破了高端产品被国外垄断的局面,推动了国家照明产业的升级和发展;经国家电光源质量监督检验中心等单位检测,性能优于国内外同类产品。专家组鉴定认为;项目产品拥有系列自主知识产权,总体技术处国际先进水平,其中多维高导热散热和荧光粉微结构调控技术处国际领先水平。项目成果曾获浙江省科学技术一等奖和浙江省技术发明一等奖。
垂直结构大功率白光 LED
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
成果简介 对于大电流注入下的高功率 LED 而言,光衰是 LED 普遍存在的问题。主要原因有载流子在多量子阱(MQW)上的溢出(overflow); LED 芯片的晶体内部的缺陷导致的非辐射复合;在大注入条件下,载流子分布的不均匀;以及 LED 结构 设计合理性等原因;这些因素在 LED 材料生长过程中(采用MOCVD 技术)就已经决定。而大功率LED 在实际应用过程中另外一个瓶颈就是芯片的热输运处理问题。在大注入条件下,过高的 pn 结结温,导致内量子效率迅速降低。因此降低热阻就成为大功率 LED 实际应用过程中关键的技术环节。区别于LED 同侧电极封装、倒装焊 LED 封装等封装结构,垂直结构封装具有更大的优势。首先载流子可以均匀分布,另外剥离蓝宝石衬底后,键合到金属或导热陶瓷热沉上,大大降低热阻,提高了LED 最大输出功率。本项目采用激光剥离技术,完整的把 LED 芯片从蓝宝石衬底上剥离出来,然后通过金属键合工艺,键合到导电、导热的金属或 陶瓷热沉上,易于大规模集成 LED,降低热阻。易于驱动电路的设计。 成熟程度和所需建设条件 本项目先后成功应用于LED芯片封装企业,结果表明在大电流注入下 ( ≥ 350mA),LED 光衰小于≤4%,最大输出功率比传统封装 LED 提高 23%。热阻降低 显著,经济和社会效益明显。与传统的封装工艺兼容性好。 技术指标 (1) 发光效率: 138lm/W @350mA,芯片尺寸大于等于 1mm×1mm; (2) 最大输入电流 1500mA; (3) 光衰:4% @ 350mA, 1000 小时;5% @ 1500mA, 1000 小时; (4) 色温: 3200~6700K;显色指数:75~91; (5) 采用激光剥离技术,2 英寸完整剥离的成品率93%; (6) 热阻低于 3K/W,比传统正装热阻低 50%以上;与传统正装 LED 比较, 热阻降低,最大输入电流显著增加,提高出光功率一倍以上。而且采用垂直结构 LED 抗静电能力大大增加,反向漏电也显著减少。 市场分析和应用前景 以 III 族氮化物发光二极管(LED)为基础的节能、绿色、环保照明引起世界各国的广泛重视,特别是 2014 年诺贝尔物理学奖授予了日本三个顶级科学家, 他们所从事的领域即为用于白光照明的蓝光 LED,这一奖项的获得,必将推动世 界范围内的各个国家对白光照明领域的发展。对通用照明而言,高的功率密度,发光效率和可靠性,以及智能照明技术无疑是最有前景的。垂直结构大功率白光 LED 在发光效率、降低热阻、易于集成等方面,都有着巨大的优势。而且采用激光剥离技术,可降低生产成本,因此垂直结构 LED 必将是集成封装、智能 LED 控制的必然趋势。 社会经济效益分析 项目实施以来,由于热阻大大降低,提高了出光功率。采用激光剥离技术, 有效的降低了生产成本,有效的降低了每klm 的价格,而且 LED 易于在各种热沉封装以及集成封装,与传统封装工艺兼容性好,可以应用在各种灯具的设计、开发上面,不仅为企业带来可观的经济效益,同时也产生了良好的社会效益。 合作方式 合作开发、受托开发、技术转让
MMD智慧道路照明系统
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
本项目研发目标为一种基于LED光源的多维度 (Multi-dimensional)、模块化 (Modularity) 和分布式(Distributed)的智慧道路照明系统,简称MMD路灯照明系统。采用MMD路灯,可以提供多个维度的空间照明,克服传统高灯位照明方式和常规低灯位照明方式存在的弊端问题,例如可有效解决眩光、频闪、无效照明和照度均匀性差等问题,同时可显著提高照明效率、大幅度降低能耗。MMD路灯内部包括6个照明子系统: 逆向照明子系统一一提供路面照明:正向照明子系统一一提供前景与路面照明;横向照明子系统一一提供雾霾天气照明;警示照明子系统一一提供故障警示照明;警醒照明子系统一一提供抑制疲劳与昏睡照明。灯具内部结构如图1所示MMD-5.0国块化设行管早服号子系说的国控城子乐技术创新:1.相对于高位LED路灯,降低耗电50%,降低运维费66%;相对于传统低位路灯,降低耗电70%。2.有效提高浓雾下的裸眼视觉距离,防止二次事故将预警距离提高至200米:西国明子3.相对于高位LED路灯,降低眩光90%:相对于常规低位路灯,降低频闪80%。奥然增子南于国妈息图1 第五代MMD路灯市场前景及应用领域:可提升光利用率,降低能耗。可有效消除眩光和频闪现象,提升路面照明品质。在雾霾天气下,采用能见度增强技术,可以将驾驶员的有效视觉距离提升一倍以上。采用警示照明,避免二次事故。
采用氢化物气相外延(HVPE)技术制备 GaN 衬底
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
成果简介随着技术发展,对于大功率白光 LED 而言,发光效率的提高一直是个瓶颈。针对 GaN 基器件,由于同质 GaN 衬底价格昂贵,因此一直没有被普遍应用到 GaN 基材料生长领域。目前一般采用在异质衬底上生长 GaN 基材料,国内外一般采用蓝宝石衬底、碳化硅衬底、硅衬底等等。这导致 GaN 基材料与异质衬底之间的热膨胀系数、晶格系数的不匹配,从而 GaN 基材料中缺陷密度很高,一般在 105~ 108/cm2 量级。高密度的缺陷直接导致光电器件发光效率降低、寿命减少。因此采用 GaN 衬底,一直是国内外关注的焦点问题。本项目采用 HVPE 技术,生长 GaN 衬底材料。该技术特点是生长速度快,晶体质量高。HVPE 技术是把 GaN 晶体直接生长在具有特定图形的蓝宝石衬底上,当 GaN 晶体生长到一定厚度(mm 量级),在降温过程,利用 GaN 材料与蓝宝石衬底材料的热膨胀系数的差异,使得 GaN 晶体从蓝宝石剥离下来,实现高质量的 GaN 衬底。在 GaN 衬底上生长 LED 可大大提高出光效率,增加寿命。同时在 GaN 同质衬底上可实现 GaN 基材料的激光器(LD),广泛应用到高密度数据存储,高分辨率大屏幕显示、投影仪等领域。另外在 GaN 衬底上也可实现高性能的电子学器件,例如大功率电开关、FET 等。 成熟程度和所需建设条件本项目先后成功应用于 GaN 衬底芯片企业,结果表明 GaN 晶体质量高,在随后的 MOCVD 生长 LED、LD 过程中,大大降低缺陷密度,提高出光效率。HVPE 技术需要在超净间中运行,保证恒定的温度、湿度。所需要的是 HVPE 设备,以及材料生长过程中的特种气体源、金属 Ga 源。需要有晶体材料的切、磨、抛工艺。目前该技术已在高新技术企业实现,并取得很大的经济效益和广泛的社会效益。 技术指标(1)HVPE 晶体生长速度:10~200μm/h;(2)GaN 衬底: 300~400μm@2 英寸;(3) XRD 的 002 对称衍射峰半宽低于 120arc sec,102 衍射峰低于 150arc sec;(4) 晶体内部无裂纹,表面光亮平整,可直接用于 MOCVD 的材料生长。 市场分析和应用前景GaN 体系材料应用前景很广阔,市场预测 2020 年将大于 350 亿美元,因此相应的 GaN 衬底需求也相对很大。虽然目前蓝宝石是生长 GaN 材料的主要衬底, 但是基于未来的发展,GaN 同质衬底是最终的方法和最根本的途径。图一是 2014 年获得诺贝尔物理学奖的中村修二所做的报告,他强调未来 LED 的发展必将是以GaN 衬底为基础的器件。 图 1 诺贝尔奖获得者对于 GaN 衬底应用的报告 社会经济效益分析项目实施以来,生长出高质量的 GaN 衬底,晶体无裂纹,透明。在随后采用MOCVD 技术生长 LED、LD 等器件,由于大大降低 GaN 基材料内部的缺陷密度,从而提高了出光功率,提高器件寿命。可以说,对于庞大的 LED 产业,GaN 衬底同样具有非常好的社会和经济效益。 合作方式合作开发、受托开发、技术转让
便携式多模式显微成像装置
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:卫生和社会工作
技术简介
本产品具有轴向自动聚焦、样本扫描和多色 LED 阵列编码照明功能,通过自研控制软硬件系统,能实现细胞和组织的多模式成像 (明场、暗场、差分相衬、相位成像),结合人工智能技术,实现对红细胞的分类识别。本产品无需 染色标记,即能实现细胞和组织样本的高衬度成像,弥补了市场上尚无相位成 像相关商业化产品的空白。 课题组已自研样机 4 台套。
高亮度LED用蓝宝石衬底材料
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该项目产品自行开发了铜盘抛光和化学机械抛光(CMP)两步法抛光技术,实现了蓝宝石晶体的高效高质量抛光;通过高分辨率非接触式光学轮廓仪,对影响外延质量的表面粗糙度、翘曲度、弯曲度及厚度变化量等进行了精密检测,有效控制了外延级蓝宝石衬底的加工精度。产品精度高、性能稳定、达到国际先进水平。
找到28项技术成果数据。
找技术 >基于LED的普适光通信
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
一、项目简介 利用LED灯这个生活必需品来做无线通 信的信息基站,灯光照度20 lx就可实现对物 联网设备的光学控制,灯光照度300 lx能实 现100M可见光上网。该技术属于6G新技术, 可用于人口密集区和射频敏感区,替代WiFi 实现高速大容量的无线光上网,同时也可用 于搭建基于无线光通信的物联网。基于LED 的普适光通信研究课题,由国家重点研发计 划"可见光通信关键技术及系统研发"项目 首席科学家陈雄斌研究员领衔,旨在推广可 见光通信新技术的应用,解决方案成本远低 于同类方案。 2008年,半导体所的可见光通信研究工 作起步,2011年开始提供应用系统的定制化 销售。2020年1月,在通信距离为3m时,1 瓦功率的荧光型LED单路实时传输速率已达 1。393 Gbps。课题组研发的100Mbps等级的 灯光上网系统的上网速率可达95Mbps,同时 具备10Mbps等级的小型化灯光上网系统。 可见光物联网系统已衍生出"智能家居系统"。 安装一盏LED灯就能实现全屋智能,具体功 能展示请浏览下面的视频链接。 https://www。bilibili。com/video/av67426633/ 可见光物联网系统实景和可见光上网模块实物 二、 技术特点 可见光通信的技术优势是: (1) 单点高速、系统大容量、使用安全、 节能。 (2) 能用于射频敏感区和工业复杂环境 下的无线通信。 三、 专利情况 已授权发明专利3项。研究团队在可见 光通信研究领域有十几年的研究基础,拥有 荧光型LED高速实时通信的核心技术,可以 不断升级系统的性能。同时,在芯片、模块 层面有独特的专业优势,可以有效防止被仿 造。 四、 应用领域及市场前景 在物联网领域,除了可用于复杂电磁环 境下的工业设备互连、自动控制之外,也可 以借助智能家居系统的形式用于居家养老、 养老院及医院特需病房的智能化改造。在宽 带无线通信领域,能解决现在5G高能耗问题, 为未来6G的高速大容量通信提供支撑。目前, 智能家居和可见光上网系统的定制化销售金 额累计巳超过200万元。 五、 合作方式 技术许可、技术转
大功率贴片LED的研究与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:文化、体育和娱乐业
技术简介
随着SMD器件的发展,今后的接插件会朝着SMD器件方向发展,实现小型化、高密度和鲜艳色彩,这样显示器的屏幕在有限的尺寸中可获得更高的分辨率。同时可实现结构轻巧简化及良好的白平衡;并且半值角可达160°,从而使显示屏更薄,可获得更好的观看效果。相对于其他封装器件,SMD LED具有有很多独到的优异特性:组装密度高、电子产品体积小、重量轻,贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右,一般采用SMT之后,电子产品体积缩小40%~60%,重量减轻60%~80%。可靠性高、抗振能力强。焊点缺陷率低。高频特性好。减少了电磁和射频干扰。易于实现自动化,提高生产效率。降低成本达30%~50%。节省材料、能源、设备、人力、时间等。
microLED衬底激光剥离技术
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:文化、体育和娱乐业
技术简介
一、项目简介 microLED技术,即LED微缩化和矩阵化技术。指的是在一个芯片上集成的高密度微小尺寸的LED阵列,可看成是户外LED显示屏的微缩版,继液晶显示之后,microLED是新一代迭代技术的有力竞争者,而microLED芯片尺寸只有原来主流LED芯片的百分之一,达到几十微米量级。由于芯片尺寸小,传统的植球打线方式将严重降低芯片的发光比例,剥离掉蓝宝石衬底的垂直结构必定是microLED的主流芯片结构。microLED衬底激光剥离技术的基本原理是通过高能量激光束辐照,在蓝宝石/GaN界面形成局部高温,分解气化GaN材料。温度场分布决定了激光剥离技术中脉冲激光能量密度等关键参数的选取,是实现高效、低损伤激光剥离的重要参数。microLED衬底激光剥离技术利用紫外激光辐照衬底,熔化缓冲层,实现宝石衬底的剥离。通过选择合适的激光器类型和发射波长,激光剥离技术不仅仅可以实现GaN/Sapphire体系的衬底剥离,还可以实现ITO、ZnO等材料与蓝宝石衬底的剥离。 二、技术特点 通过选择合适的激光器类型和发射波长,激光剥离技术不仅仅可以实现GaN/Sapphire体系的衬底剥离,还可以实现ITO、ZnO等材料与蓝宝石衬底的剥离。此外,其剥离下来的蓝宝石衬底可以回收后重复利用多次。microLED衬底激光剥离技术由于减少刻蚀、磨片、划片等工艺,而且剥离出来的蓝宝石衬底可以重复运用,有效地节约工艺成本。microLED衬底激光剥离技术同时也可以用于薄膜结构LED以及HEMT等电力电子器件等衬底剥离。半导体所半导体照明研发中心采用microLED衬底激光剥离技术,成功的实现了GaN外延片与蓝宝石衬底的剥离,成品率高于90%。 三、专利情况 已申请国内发明专利8项,授权3项。 四、应用领域及市场前景 一旦microLED技术成为新一代显示技术,microLED衬底激光剥离技术将推动microLED开拓巨大的显示市场,具有广阔的市场前景。对于芯片制造企业来说需要新建半导体工艺厂房,购置半导体工艺设备,预计需5000万元的产业化经费。 五、合作方式 知识产权许可;技术转让、技术服务。
无线激光高清视频传输系统
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:采矿业
技术简介
成果简介 本产品为一种采用无线激光技术将高清视频数据实时传输到全彩LED显示屏的系统。产品设计基于无线光通信的发射和接收电路,并基于高速激光通信技术,实现高清视频信息的无失真传输,可应用于军事、银行、机场、石油钻塔、企业网互联、通讯和电力铁塔、媒体实况转播、应急救援指挥、野外作业等领域。 技术特点 (1)传输距离≥50m;(2)通信速率为200Mbit/s;(3)传输分辨率为1280*720;(4)发射平均功率≤500mW;(5)系统光采集光线入射角≤15°。 市场分析 本系统采用激光传输,具有可利用频带丰富,通信容量大,传输速率高等优点。同时,由于无线光传输无需增设基站、无需拉线布线、部署便捷,将节约大量的布设成本。
基于微结构调控的高品质大功率LED关键技术及产业化
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
能源与环境问题是21世纪人类面临的重大问题,绿色节能成为全世界的主题。半导体照明(LED)以其高效节能的特性,成为各国优先发展的战略性新兴产业,但核心技术一直被国外垄断。随着多年技术和产业发展,国内已形成LED全产业链条,整体产值连续十年年均增长超过20%,但是大功率LED的散热和发光效率仍然是行业内共识的关键技术瓶颈。大功率LED散热和发光是个系统工程,涉及材料、固体物理、光机电和热力学等多学科领域,亟待自主开展系统性发明创造。在国家863计划和浙江省重大科技专项等项目支持下,项目组原创了多维高导热散热、高效荧光粉和高品质LED光学系统等微结构调控技术,在大功率LED散热和发光领域实现重大突破。1、针对大功率LED散热问题,发明了多维高导热散热微结构调控技术。首次提出了实现烧结助剂偏聚于氮化铝陶瓷三叉晶界点的新型结构及其制备方法,获得了新型高导热氮化铝陶瓷基板材料:提出了一种LED热阻测量方法及装置,量化分析了微结构热阻,实现了热阻的准确检测与评价;发明了通透进气三维对流高效散热结构,实现了大功率LED三维高导热散热的一体化,使大功率LED具有超低光衰(小于1%)。2、针对大功率LED荧光粉热稳定性问题,发明了高性能荧光粉微结构调控技术。建立了荧光粉异构不等价基团取代模型,创新设计了荧光粉基质晶体配位场,实现了对激活离子能带结构的调控,大幅度提高荧光粉热激活能和高温发光效率(150℃不低于95%);构建了荧光粉晶粒生长模型,揭示了烧结过程涉及的反应热力学和动力学与荧光粉微观形貌的内在联系,解决了荧光粉形貌不规则和分散性差等技术难题。封装成LED器件光效提高12%。3、针对大功率LED照明均匀性问题,发明了髙品质LED光学系统微结构调控技术。揭示了出光过程损耗对出光效率的影响机制,提出了“蛾眼”结构导光、一维光子晶体增光和微透镜阵列配光的协同光场调控技术,解决了LED近朗伯型光分布能量分割重构远场高效均匀配光技术难题,在提高LED出光效率的基础上,使LED照明均匀性高达84.2%;自主研制了LED光谱辐射计标准仪器,实现了LED高精度快速检测和评价。项目获授权美国发明专利2件、中国发明专利43件和软件著作权5件;发表SCI论文75篇,形成国际标准5项和国家标准12项。产品已在合作企业实现产业化,近三年新增销售74.4亿元,新增利税13.2亿元,出口创汇6.7亿美元;在某型号军舰、三峡大坝、东海油井、故宫博物院等重大工程照明获得应用;产品出口30余个国家和地区,打破了高端产品被国外垄断的局面,推动了国家照明产业的升级和发展;经国家电光源质量监督检验中心等单位检测,性能优于国内外同类产品。专家组鉴定认为;项目产品拥有系列自主知识产权,总体技术处国际先进水平,其中多维高导热散热和荧光粉微结构调控技术处国际领先水平。项目成果曾获浙江省科学技术一等奖和浙江省技术发明一等奖。
垂直结构大功率白光 LED
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
成果简介 对于大电流注入下的高功率 LED 而言,光衰是 LED 普遍存在的问题。主要原因有载流子在多量子阱(MQW)上的溢出(overflow); LED 芯片的晶体内部的缺陷导致的非辐射复合;在大注入条件下,载流子分布的不均匀;以及 LED 结构 设计合理性等原因;这些因素在 LED 材料生长过程中(采用MOCVD 技术)就已经决定。而大功率LED 在实际应用过程中另外一个瓶颈就是芯片的热输运处理问题。在大注入条件下,过高的 pn 结结温,导致内量子效率迅速降低。因此降低热阻就成为大功率 LED 实际应用过程中关键的技术环节。区别于LED 同侧电极封装、倒装焊 LED 封装等封装结构,垂直结构封装具有更大的优势。首先载流子可以均匀分布,另外剥离蓝宝石衬底后,键合到金属或导热陶瓷热沉上,大大降低热阻,提高了LED 最大输出功率。本项目采用激光剥离技术,完整的把 LED 芯片从蓝宝石衬底上剥离出来,然后通过金属键合工艺,键合到导电、导热的金属或 陶瓷热沉上,易于大规模集成 LED,降低热阻。易于驱动电路的设计。 成熟程度和所需建设条件 本项目先后成功应用于LED芯片封装企业,结果表明在大电流注入下 ( ≥ 350mA),LED 光衰小于≤4%,最大输出功率比传统封装 LED 提高 23%。热阻降低 显著,经济和社会效益明显。与传统的封装工艺兼容性好。 技术指标 (1) 发光效率: 138lm/W @350mA,芯片尺寸大于等于 1mm×1mm; (2) 最大输入电流 1500mA; (3) 光衰:4% @ 350mA, 1000 小时;5% @ 1500mA, 1000 小时; (4) 色温: 3200~6700K;显色指数:75~91; (5) 采用激光剥离技术,2 英寸完整剥离的成品率93%; (6) 热阻低于 3K/W,比传统正装热阻低 50%以上;与传统正装 LED 比较, 热阻降低,最大输入电流显著增加,提高出光功率一倍以上。而且采用垂直结构 LED 抗静电能力大大增加,反向漏电也显著减少。 市场分析和应用前景 以 III 族氮化物发光二极管(LED)为基础的节能、绿色、环保照明引起世界各国的广泛重视,特别是 2014 年诺贝尔物理学奖授予了日本三个顶级科学家, 他们所从事的领域即为用于白光照明的蓝光 LED,这一奖项的获得,必将推动世 界范围内的各个国家对白光照明领域的发展。对通用照明而言,高的功率密度,发光效率和可靠性,以及智能照明技术无疑是最有前景的。垂直结构大功率白光 LED 在发光效率、降低热阻、易于集成等方面,都有着巨大的优势。而且采用激光剥离技术,可降低生产成本,因此垂直结构 LED 必将是集成封装、智能 LED 控制的必然趋势。 社会经济效益分析 项目实施以来,由于热阻大大降低,提高了出光功率。采用激光剥离技术, 有效的降低了生产成本,有效的降低了每klm 的价格,而且 LED 易于在各种热沉封装以及集成封装,与传统封装工艺兼容性好,可以应用在各种灯具的设计、开发上面,不仅为企业带来可观的经济效益,同时也产生了良好的社会效益。 合作方式 合作开发、受托开发、技术转让
MMD智慧道路照明系统
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
本项目研发目标为一种基于LED光源的多维度 (Multi-dimensional)、模块化 (Modularity) 和分布式(Distributed)的智慧道路照明系统,简称MMD路灯照明系统。采用MMD路灯,可以提供多个维度的空间照明,克服传统高灯位照明方式和常规低灯位照明方式存在的弊端问题,例如可有效解决眩光、频闪、无效照明和照度均匀性差等问题,同时可显著提高照明效率、大幅度降低能耗。MMD路灯内部包括6个照明子系统: 逆向照明子系统一一提供路面照明:正向照明子系统一一提供前景与路面照明;横向照明子系统一一提供雾霾天气照明;警示照明子系统一一提供故障警示照明;警醒照明子系统一一提供抑制疲劳与昏睡照明。灯具内部结构如图1所示MMD-5.0国块化设行管早服号子系说的国控城子乐技术创新:1.相对于高位LED路灯,降低耗电50%,降低运维费66%;相对于传统低位路灯,降低耗电70%。2.有效提高浓雾下的裸眼视觉距离,防止二次事故将预警距离提高至200米:西国明子3.相对于高位LED路灯,降低眩光90%:相对于常规低位路灯,降低频闪80%。奥然增子南于国妈息图1 第五代MMD路灯市场前景及应用领域:可提升光利用率,降低能耗。可有效消除眩光和频闪现象,提升路面照明品质。在雾霾天气下,采用能见度增强技术,可以将驾驶员的有效视觉距离提升一倍以上。采用警示照明,避免二次事故。
采用氢化物气相外延(HVPE)技术制备 GaN 衬底
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
成果简介随着技术发展,对于大功率白光 LED 而言,发光效率的提高一直是个瓶颈。针对 GaN 基器件,由于同质 GaN 衬底价格昂贵,因此一直没有被普遍应用到 GaN 基材料生长领域。目前一般采用在异质衬底上生长 GaN 基材料,国内外一般采用蓝宝石衬底、碳化硅衬底、硅衬底等等。这导致 GaN 基材料与异质衬底之间的热膨胀系数、晶格系数的不匹配,从而 GaN 基材料中缺陷密度很高,一般在 105~ 108/cm2 量级。高密度的缺陷直接导致光电器件发光效率降低、寿命减少。因此采用 GaN 衬底,一直是国内外关注的焦点问题。本项目采用 HVPE 技术,生长 GaN 衬底材料。该技术特点是生长速度快,晶体质量高。HVPE 技术是把 GaN 晶体直接生长在具有特定图形的蓝宝石衬底上,当 GaN 晶体生长到一定厚度(mm 量级),在降温过程,利用 GaN 材料与蓝宝石衬底材料的热膨胀系数的差异,使得 GaN 晶体从蓝宝石剥离下来,实现高质量的 GaN 衬底。在 GaN 衬底上生长 LED 可大大提高出光效率,增加寿命。同时在 GaN 同质衬底上可实现 GaN 基材料的激光器(LD),广泛应用到高密度数据存储,高分辨率大屏幕显示、投影仪等领域。另外在 GaN 衬底上也可实现高性能的电子学器件,例如大功率电开关、FET 等。 成熟程度和所需建设条件本项目先后成功应用于 GaN 衬底芯片企业,结果表明 GaN 晶体质量高,在随后的 MOCVD 生长 LED、LD 过程中,大大降低缺陷密度,提高出光效率。HVPE 技术需要在超净间中运行,保证恒定的温度、湿度。所需要的是 HVPE 设备,以及材料生长过程中的特种气体源、金属 Ga 源。需要有晶体材料的切、磨、抛工艺。目前该技术已在高新技术企业实现,并取得很大的经济效益和广泛的社会效益。 技术指标(1)HVPE 晶体生长速度:10~200μm/h;(2)GaN 衬底: 300~400μm@2 英寸;(3) XRD 的 002 对称衍射峰半宽低于 120arc sec,102 衍射峰低于 150arc sec;(4) 晶体内部无裂纹,表面光亮平整,可直接用于 MOCVD 的材料生长。 市场分析和应用前景GaN 体系材料应用前景很广阔,市场预测 2020 年将大于 350 亿美元,因此相应的 GaN 衬底需求也相对很大。虽然目前蓝宝石是生长 GaN 材料的主要衬底, 但是基于未来的发展,GaN 同质衬底是最终的方法和最根本的途径。图一是 2014 年获得诺贝尔物理学奖的中村修二所做的报告,他强调未来 LED 的发展必将是以GaN 衬底为基础的器件。 图 1 诺贝尔奖获得者对于 GaN 衬底应用的报告 社会经济效益分析项目实施以来,生长出高质量的 GaN 衬底,晶体无裂纹,透明。在随后采用MOCVD 技术生长 LED、LD 等器件,由于大大降低 GaN 基材料内部的缺陷密度,从而提高了出光功率,提高器件寿命。可以说,对于庞大的 LED 产业,GaN 衬底同样具有非常好的社会和经济效益。 合作方式合作开发、受托开发、技术转让
便携式多模式显微成像装置
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:卫生和社会工作
技术简介
本产品具有轴向自动聚焦、样本扫描和多色 LED 阵列编码照明功能,通过自研控制软硬件系统,能实现细胞和组织的多模式成像 (明场、暗场、差分相衬、相位成像),结合人工智能技术,实现对红细胞的分类识别。本产品无需 染色标记,即能实现细胞和组织样本的高衬度成像,弥补了市场上尚无相位成 像相关商业化产品的空白。 课题组已自研样机 4 台套。
高亮度LED用蓝宝石衬底材料
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该项目产品自行开发了铜盘抛光和化学机械抛光(CMP)两步法抛光技术,实现了蓝宝石晶体的高效高质量抛光;通过高分辨率非接触式光学轮廓仪,对影响外延质量的表面粗糙度、翘曲度、弯曲度及厚度变化量等进行了精密检测,有效控制了外延级蓝宝石衬底的加工精度。产品精度高、性能稳定、达到国际先进水平。
找到28项技术成果数据。
找技术 >基于LED的普适光通信
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
一、项目简介 利用LED灯这个生活必需品来做无线通 信的信息基站,灯光照度20 lx就可实现对物 联网设备的光学控制,灯光照度300 lx能实 现100M可见光上网。该技术属于6G新技术, 可用于人口密集区和射频敏感区,替代WiFi 实现高速大容量的无线光上网,同时也可用 于搭建基于无线光通信的物联网。基于LED 的普适光通信研究课题,由国家重点研发计 划"可见光通信关键技术及系统研发"项目 首席科学家陈雄斌研究员领衔,旨在推广可 见光通信新技术的应用,解决方案成本远低 于同类方案。 2008年,半导体所的可见光通信研究工 作起步,2011年开始提供应用系统的定制化 销售。2020年1月,在通信距离为3m时,1 瓦功率的荧光型LED单路实时传输速率已达 1。393 Gbps。课题组研发的100Mbps等级的 灯光上网系统的上网速率可达95Mbps,同时 具备10Mbps等级的小型化灯光上网系统。 可见光物联网系统已衍生出"智能家居系统"。 安装一盏LED灯就能实现全屋智能,具体功 能展示请浏览下面的视频链接。 https://www。bilibili。com/video/av67426633/ 可见光物联网系统实景和可见光上网模块实物 二、 技术特点 可见光通信的技术优势是: (1) 单点高速、系统大容量、使用安全、 节能。 (2) 能用于射频敏感区和工业复杂环境 下的无线通信。 三、 专利情况 已授权发明专利3项。研究团队在可见 光通信研究领域有十几年的研究基础,拥有 荧光型LED高速实时通信的核心技术,可以 不断升级系统的性能。同时,在芯片、模块 层面有独特的专业优势,可以有效防止被仿 造。 四、 应用领域及市场前景 在物联网领域,除了可用于复杂电磁环 境下的工业设备互连、自动控制之外,也可 以借助智能家居系统的形式用于居家养老、 养老院及医院特需病房的智能化改造。在宽 带无线通信领域,能解决现在5G高能耗问题, 为未来6G的高速大容量通信提供支撑。目前, 智能家居和可见光上网系统的定制化销售金 额累计巳超过200万元。 五、 合作方式 技术许可、技术转
大功率贴片LED的研究与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:文化、体育和娱乐业
技术简介
随着SMD器件的发展,今后的接插件会朝着SMD器件方向发展,实现小型化、高密度和鲜艳色彩,这样显示器的屏幕在有限的尺寸中可获得更高的分辨率。同时可实现结构轻巧简化及良好的白平衡;并且半值角可达160°,从而使显示屏更薄,可获得更好的观看效果。相对于其他封装器件,SMD LED具有有很多独到的优异特性:组装密度高、电子产品体积小、重量轻,贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右,一般采用SMT之后,电子产品体积缩小40%~60%,重量减轻60%~80%。可靠性高、抗振能力强。焊点缺陷率低。高频特性好。减少了电磁和射频干扰。易于实现自动化,提高生产效率。降低成本达30%~50%。节省材料、能源、设备、人力、时间等。
microLED衬底激光剥离技术
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:文化、体育和娱乐业
技术简介
一、项目简介 microLED技术,即LED微缩化和矩阵化技术。指的是在一个芯片上集成的高密度微小尺寸的LED阵列,可看成是户外LED显示屏的微缩版,继液晶显示之后,microLED是新一代迭代技术的有力竞争者,而microLED芯片尺寸只有原来主流LED芯片的百分之一,达到几十微米量级。由于芯片尺寸小,传统的植球打线方式将严重降低芯片的发光比例,剥离掉蓝宝石衬底的垂直结构必定是microLED的主流芯片结构。microLED衬底激光剥离技术的基本原理是通过高能量激光束辐照,在蓝宝石/GaN界面形成局部高温,分解气化GaN材料。温度场分布决定了激光剥离技术中脉冲激光能量密度等关键参数的选取,是实现高效、低损伤激光剥离的重要参数。microLED衬底激光剥离技术利用紫外激光辐照衬底,熔化缓冲层,实现宝石衬底的剥离。通过选择合适的激光器类型和发射波长,激光剥离技术不仅仅可以实现GaN/Sapphire体系的衬底剥离,还可以实现ITO、ZnO等材料与蓝宝石衬底的剥离。 二、技术特点 通过选择合适的激光器类型和发射波长,激光剥离技术不仅仅可以实现GaN/Sapphire体系的衬底剥离,还可以实现ITO、ZnO等材料与蓝宝石衬底的剥离。此外,其剥离下来的蓝宝石衬底可以回收后重复利用多次。microLED衬底激光剥离技术由于减少刻蚀、磨片、划片等工艺,而且剥离出来的蓝宝石衬底可以重复运用,有效地节约工艺成本。microLED衬底激光剥离技术同时也可以用于薄膜结构LED以及HEMT等电力电子器件等衬底剥离。半导体所半导体照明研发中心采用microLED衬底激光剥离技术,成功的实现了GaN外延片与蓝宝石衬底的剥离,成品率高于90%。 三、专利情况 已申请国内发明专利8项,授权3项。 四、应用领域及市场前景 一旦microLED技术成为新一代显示技术,microLED衬底激光剥离技术将推动microLED开拓巨大的显示市场,具有广阔的市场前景。对于芯片制造企业来说需要新建半导体工艺厂房,购置半导体工艺设备,预计需5000万元的产业化经费。 五、合作方式 知识产权许可;技术转让、技术服务。
无线激光高清视频传输系统
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:采矿业
技术简介
成果简介 本产品为一种采用无线激光技术将高清视频数据实时传输到全彩LED显示屏的系统。产品设计基于无线光通信的发射和接收电路,并基于高速激光通信技术,实现高清视频信息的无失真传输,可应用于军事、银行、机场、石油钻塔、企业网互联、通讯和电力铁塔、媒体实况转播、应急救援指挥、野外作业等领域。 技术特点 (1)传输距离≥50m;(2)通信速率为200Mbit/s;(3)传输分辨率为1280*720;(4)发射平均功率≤500mW;(5)系统光采集光线入射角≤15°。 市场分析 本系统采用激光传输,具有可利用频带丰富,通信容量大,传输速率高等优点。同时,由于无线光传输无需增设基站、无需拉线布线、部署便捷,将节约大量的布设成本。
基于微结构调控的高品质大功率LED关键技术及产业化
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
能源与环境问题是21世纪人类面临的重大问题,绿色节能成为全世界的主题。半导体照明(LED)以其高效节能的特性,成为各国优先发展的战略性新兴产业,但核心技术一直被国外垄断。随着多年技术和产业发展,国内已形成LED全产业链条,整体产值连续十年年均增长超过20%,但是大功率LED的散热和发光效率仍然是行业内共识的关键技术瓶颈。大功率LED散热和发光是个系统工程,涉及材料、固体物理、光机电和热力学等多学科领域,亟待自主开展系统性发明创造。在国家863计划和浙江省重大科技专项等项目支持下,项目组原创了多维高导热散热、高效荧光粉和高品质LED光学系统等微结构调控技术,在大功率LED散热和发光领域实现重大突破。1、针对大功率LED散热问题,发明了多维高导热散热微结构调控技术。首次提出了实现烧结助剂偏聚于氮化铝陶瓷三叉晶界点的新型结构及其制备方法,获得了新型高导热氮化铝陶瓷基板材料:提出了一种LED热阻测量方法及装置,量化分析了微结构热阻,实现了热阻的准确检测与评价;发明了通透进气三维对流高效散热结构,实现了大功率LED三维高导热散热的一体化,使大功率LED具有超低光衰(小于1%)。2、针对大功率LED荧光粉热稳定性问题,发明了高性能荧光粉微结构调控技术。建立了荧光粉异构不等价基团取代模型,创新设计了荧光粉基质晶体配位场,实现了对激活离子能带结构的调控,大幅度提高荧光粉热激活能和高温发光效率(150℃不低于95%);构建了荧光粉晶粒生长模型,揭示了烧结过程涉及的反应热力学和动力学与荧光粉微观形貌的内在联系,解决了荧光粉形貌不规则和分散性差等技术难题。封装成LED器件光效提高12%。3、针对大功率LED照明均匀性问题,发明了髙品质LED光学系统微结构调控技术。揭示了出光过程损耗对出光效率的影响机制,提出了“蛾眼”结构导光、一维光子晶体增光和微透镜阵列配光的协同光场调控技术,解决了LED近朗伯型光分布能量分割重构远场高效均匀配光技术难题,在提高LED出光效率的基础上,使LED照明均匀性高达84.2%;自主研制了LED光谱辐射计标准仪器,实现了LED高精度快速检测和评价。项目获授权美国发明专利2件、中国发明专利43件和软件著作权5件;发表SCI论文75篇,形成国际标准5项和国家标准12项。产品已在合作企业实现产业化,近三年新增销售74.4亿元,新增利税13.2亿元,出口创汇6.7亿美元;在某型号军舰、三峡大坝、东海油井、故宫博物院等重大工程照明获得应用;产品出口30余个国家和地区,打破了高端产品被国外垄断的局面,推动了国家照明产业的升级和发展;经国家电光源质量监督检验中心等单位检测,性能优于国内外同类产品。专家组鉴定认为;项目产品拥有系列自主知识产权,总体技术处国际先进水平,其中多维高导热散热和荧光粉微结构调控技术处国际领先水平。项目成果曾获浙江省科学技术一等奖和浙江省技术发明一等奖。
垂直结构大功率白光 LED
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
成果简介 对于大电流注入下的高功率 LED 而言,光衰是 LED 普遍存在的问题。主要原因有载流子在多量子阱(MQW)上的溢出(overflow); LED 芯片的晶体内部的缺陷导致的非辐射复合;在大注入条件下,载流子分布的不均匀;以及 LED 结构 设计合理性等原因;这些因素在 LED 材料生长过程中(采用MOCVD 技术)就已经决定。而大功率LED 在实际应用过程中另外一个瓶颈就是芯片的热输运处理问题。在大注入条件下,过高的 pn 结结温,导致内量子效率迅速降低。因此降低热阻就成为大功率 LED 实际应用过程中关键的技术环节。区别于LED 同侧电极封装、倒装焊 LED 封装等封装结构,垂直结构封装具有更大的优势。首先载流子可以均匀分布,另外剥离蓝宝石衬底后,键合到金属或导热陶瓷热沉上,大大降低热阻,提高了LED 最大输出功率。本项目采用激光剥离技术,完整的把 LED 芯片从蓝宝石衬底上剥离出来,然后通过金属键合工艺,键合到导电、导热的金属或 陶瓷热沉上,易于大规模集成 LED,降低热阻。易于驱动电路的设计。 成熟程度和所需建设条件 本项目先后成功应用于LED芯片封装企业,结果表明在大电流注入下 ( ≥ 350mA),LED 光衰小于≤4%,最大输出功率比传统封装 LED 提高 23%。热阻降低 显著,经济和社会效益明显。与传统的封装工艺兼容性好。 技术指标 (1) 发光效率: 138lm/W @350mA,芯片尺寸大于等于 1mm×1mm; (2) 最大输入电流 1500mA; (3) 光衰:4% @ 350mA, 1000 小时;5% @ 1500mA, 1000 小时; (4) 色温: 3200~6700K;显色指数:75~91; (5) 采用激光剥离技术,2 英寸完整剥离的成品率93%; (6) 热阻低于 3K/W,比传统正装热阻低 50%以上;与传统正装 LED 比较, 热阻降低,最大输入电流显著增加,提高出光功率一倍以上。而且采用垂直结构 LED 抗静电能力大大增加,反向漏电也显著减少。 市场分析和应用前景 以 III 族氮化物发光二极管(LED)为基础的节能、绿色、环保照明引起世界各国的广泛重视,特别是 2014 年诺贝尔物理学奖授予了日本三个顶级科学家, 他们所从事的领域即为用于白光照明的蓝光 LED,这一奖项的获得,必将推动世 界范围内的各个国家对白光照明领域的发展。对通用照明而言,高的功率密度,发光效率和可靠性,以及智能照明技术无疑是最有前景的。垂直结构大功率白光 LED 在发光效率、降低热阻、易于集成等方面,都有着巨大的优势。而且采用激光剥离技术,可降低生产成本,因此垂直结构 LED 必将是集成封装、智能 LED 控制的必然趋势。 社会经济效益分析 项目实施以来,由于热阻大大降低,提高了出光功率。采用激光剥离技术, 有效的降低了生产成本,有效的降低了每klm 的价格,而且 LED 易于在各种热沉封装以及集成封装,与传统封装工艺兼容性好,可以应用在各种灯具的设计、开发上面,不仅为企业带来可观的经济效益,同时也产生了良好的社会效益。 合作方式 合作开发、受托开发、技术转让
MMD智慧道路照明系统
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
本项目研发目标为一种基于LED光源的多维度 (Multi-dimensional)、模块化 (Modularity) 和分布式(Distributed)的智慧道路照明系统,简称MMD路灯照明系统。采用MMD路灯,可以提供多个维度的空间照明,克服传统高灯位照明方式和常规低灯位照明方式存在的弊端问题,例如可有效解决眩光、频闪、无效照明和照度均匀性差等问题,同时可显著提高照明效率、大幅度降低能耗。MMD路灯内部包括6个照明子系统: 逆向照明子系统一一提供路面照明:正向照明子系统一一提供前景与路面照明;横向照明子系统一一提供雾霾天气照明;警示照明子系统一一提供故障警示照明;警醒照明子系统一一提供抑制疲劳与昏睡照明。灯具内部结构如图1所示MMD-5.0国块化设行管早服号子系说的国控城子乐技术创新:1.相对于高位LED路灯,降低耗电50%,降低运维费66%;相对于传统低位路灯,降低耗电70%。2.有效提高浓雾下的裸眼视觉距离,防止二次事故将预警距离提高至200米:西国明子3.相对于高位LED路灯,降低眩光90%:相对于常规低位路灯,降低频闪80%。奥然增子南于国妈息图1 第五代MMD路灯市场前景及应用领域:可提升光利用率,降低能耗。可有效消除眩光和频闪现象,提升路面照明品质。在雾霾天气下,采用能见度增强技术,可以将驾驶员的有效视觉距离提升一倍以上。采用警示照明,避免二次事故。
采用氢化物气相外延(HVPE)技术制备 GaN 衬底
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
成果简介随着技术发展,对于大功率白光 LED 而言,发光效率的提高一直是个瓶颈。针对 GaN 基器件,由于同质 GaN 衬底价格昂贵,因此一直没有被普遍应用到 GaN 基材料生长领域。目前一般采用在异质衬底上生长 GaN 基材料,国内外一般采用蓝宝石衬底、碳化硅衬底、硅衬底等等。这导致 GaN 基材料与异质衬底之间的热膨胀系数、晶格系数的不匹配,从而 GaN 基材料中缺陷密度很高,一般在 105~ 108/cm2 量级。高密度的缺陷直接导致光电器件发光效率降低、寿命减少。因此采用 GaN 衬底,一直是国内外关注的焦点问题。本项目采用 HVPE 技术,生长 GaN 衬底材料。该技术特点是生长速度快,晶体质量高。HVPE 技术是把 GaN 晶体直接生长在具有特定图形的蓝宝石衬底上,当 GaN 晶体生长到一定厚度(mm 量级),在降温过程,利用 GaN 材料与蓝宝石衬底材料的热膨胀系数的差异,使得 GaN 晶体从蓝宝石剥离下来,实现高质量的 GaN 衬底。在 GaN 衬底上生长 LED 可大大提高出光效率,增加寿命。同时在 GaN 同质衬底上可实现 GaN 基材料的激光器(LD),广泛应用到高密度数据存储,高分辨率大屏幕显示、投影仪等领域。另外在 GaN 衬底上也可实现高性能的电子学器件,例如大功率电开关、FET 等。 成熟程度和所需建设条件本项目先后成功应用于 GaN 衬底芯片企业,结果表明 GaN 晶体质量高,在随后的 MOCVD 生长 LED、LD 过程中,大大降低缺陷密度,提高出光效率。HVPE 技术需要在超净间中运行,保证恒定的温度、湿度。所需要的是 HVPE 设备,以及材料生长过程中的特种气体源、金属 Ga 源。需要有晶体材料的切、磨、抛工艺。目前该技术已在高新技术企业实现,并取得很大的经济效益和广泛的社会效益。 技术指标(1)HVPE 晶体生长速度:10~200μm/h;(2)GaN 衬底: 300~400μm@2 英寸;(3) XRD 的 002 对称衍射峰半宽低于 120arc sec,102 衍射峰低于 150arc sec;(4) 晶体内部无裂纹,表面光亮平整,可直接用于 MOCVD 的材料生长。 市场分析和应用前景GaN 体系材料应用前景很广阔,市场预测 2020 年将大于 350 亿美元,因此相应的 GaN 衬底需求也相对很大。虽然目前蓝宝石是生长 GaN 材料的主要衬底, 但是基于未来的发展,GaN 同质衬底是最终的方法和最根本的途径。图一是 2014 年获得诺贝尔物理学奖的中村修二所做的报告,他强调未来 LED 的发展必将是以GaN 衬底为基础的器件。 图 1 诺贝尔奖获得者对于 GaN 衬底应用的报告 社会经济效益分析项目实施以来,生长出高质量的 GaN 衬底,晶体无裂纹,透明。在随后采用MOCVD 技术生长 LED、LD 等器件,由于大大降低 GaN 基材料内部的缺陷密度,从而提高了出光功率,提高器件寿命。可以说,对于庞大的 LED 产业,GaN 衬底同样具有非常好的社会和经济效益。 合作方式合作开发、受托开发、技术转让
便携式多模式显微成像装置
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:卫生和社会工作
技术简介
本产品具有轴向自动聚焦、样本扫描和多色 LED 阵列编码照明功能,通过自研控制软硬件系统,能实现细胞和组织的多模式成像 (明场、暗场、差分相衬、相位成像),结合人工智能技术,实现对红细胞的分类识别。本产品无需 染色标记,即能实现细胞和组织样本的高衬度成像,弥补了市场上尚无相位成 像相关商业化产品的空白。 课题组已自研样机 4 台套。
高亮度LED用蓝宝石衬底材料
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该项目产品自行开发了铜盘抛光和化学机械抛光(CMP)两步法抛光技术,实现了蓝宝石晶体的高效高质量抛光;通过高分辨率非接触式光学轮廓仪,对影响外延质量的表面粗糙度、翘曲度、弯曲度及厚度变化量等进行了精密检测,有效控制了外延级蓝宝石衬底的加工精度。产品精度高、性能稳定、达到国际先进水平。
找到28项技术成果数据。
找技术 >基于LED的普适光通信
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
一、项目简介 利用LED灯这个生活必需品来做无线通 信的信息基站,灯光照度20 lx就可实现对物 联网设备的光学控制,灯光照度300 lx能实 现100M可见光上网。该技术属于6G新技术, 可用于人口密集区和射频敏感区,替代WiFi 实现高速大容量的无线光上网,同时也可用 于搭建基于无线光通信的物联网。基于LED 的普适光通信研究课题,由国家重点研发计 划"可见光通信关键技术及系统研发"项目 首席科学家陈雄斌研究员领衔,旨在推广可 见光通信新技术的应用,解决方案成本远低 于同类方案。 2008年,半导体所的可见光通信研究工 作起步,2011年开始提供应用系统的定制化 销售。2020年1月,在通信距离为3m时,1 瓦功率的荧光型LED单路实时传输速率已达 1。393 Gbps。课题组研发的100Mbps等级的 灯光上网系统的上网速率可达95Mbps,同时 具备10Mbps等级的小型化灯光上网系统。 可见光物联网系统已衍生出"智能家居系统"。 安装一盏LED灯就能实现全屋智能,具体功 能展示请浏览下面的视频链接。 https://www。bilibili。com/video/av67426633/ 可见光物联网系统实景和可见光上网模块实物 二、 技术特点 可见光通信的技术优势是: (1) 单点高速、系统大容量、使用安全、 节能。 (2) 能用于射频敏感区和工业复杂环境 下的无线通信。 三、 专利情况 已授权发明专利3项。研究团队在可见 光通信研究领域有十几年的研究基础,拥有 荧光型LED高速实时通信的核心技术,可以 不断升级系统的性能。同时,在芯片、模块 层面有独特的专业优势,可以有效防止被仿 造。 四、 应用领域及市场前景 在物联网领域,除了可用于复杂电磁环 境下的工业设备互连、自动控制之外,也可 以借助智能家居系统的形式用于居家养老、 养老院及医院特需病房的智能化改造。在宽 带无线通信领域,能解决现在5G高能耗问题, 为未来6G的高速大容量通信提供支撑。目前, 智能家居和可见光上网系统的定制化销售金 额累计巳超过200万元。 五、 合作方式 技术许可、技术转
大功率贴片LED的研究与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:文化、体育和娱乐业
技术简介
随着SMD器件的发展,今后的接插件会朝着SMD器件方向发展,实现小型化、高密度和鲜艳色彩,这样显示器的屏幕在有限的尺寸中可获得更高的分辨率。同时可实现结构轻巧简化及良好的白平衡;并且半值角可达160°,从而使显示屏更薄,可获得更好的观看效果。相对于其他封装器件,SMD LED具有有很多独到的优异特性:组装密度高、电子产品体积小、重量轻,贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右,一般采用SMT之后,电子产品体积缩小40%~60%,重量减轻60%~80%。可靠性高、抗振能力强。焊点缺陷率低。高频特性好。减少了电磁和射频干扰。易于实现自动化,提高生产效率。降低成本达30%~50%。节省材料、能源、设备、人力、时间等。
microLED衬底激光剥离技术
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:文化、体育和娱乐业
技术简介
一、项目简介 microLED技术,即LED微缩化和矩阵化技术。指的是在一个芯片上集成的高密度微小尺寸的LED阵列,可看成是户外LED显示屏的微缩版,继液晶显示之后,microLED是新一代迭代技术的有力竞争者,而microLED芯片尺寸只有原来主流LED芯片的百分之一,达到几十微米量级。由于芯片尺寸小,传统的植球打线方式将严重降低芯片的发光比例,剥离掉蓝宝石衬底的垂直结构必定是microLED的主流芯片结构。microLED衬底激光剥离技术的基本原理是通过高能量激光束辐照,在蓝宝石/GaN界面形成局部高温,分解气化GaN材料。温度场分布决定了激光剥离技术中脉冲激光能量密度等关键参数的选取,是实现高效、低损伤激光剥离的重要参数。microLED衬底激光剥离技术利用紫外激光辐照衬底,熔化缓冲层,实现宝石衬底的剥离。通过选择合适的激光器类型和发射波长,激光剥离技术不仅仅可以实现GaN/Sapphire体系的衬底剥离,还可以实现ITO、ZnO等材料与蓝宝石衬底的剥离。 二、技术特点 通过选择合适的激光器类型和发射波长,激光剥离技术不仅仅可以实现GaN/Sapphire体系的衬底剥离,还可以实现ITO、ZnO等材料与蓝宝石衬底的剥离。此外,其剥离下来的蓝宝石衬底可以回收后重复利用多次。microLED衬底激光剥离技术由于减少刻蚀、磨片、划片等工艺,而且剥离出来的蓝宝石衬底可以重复运用,有效地节约工艺成本。microLED衬底激光剥离技术同时也可以用于薄膜结构LED以及HEMT等电力电子器件等衬底剥离。半导体所半导体照明研发中心采用microLED衬底激光剥离技术,成功的实现了GaN外延片与蓝宝石衬底的剥离,成品率高于90%。 三、专利情况 已申请国内发明专利8项,授权3项。 四、应用领域及市场前景 一旦microLED技术成为新一代显示技术,microLED衬底激光剥离技术将推动microLED开拓巨大的显示市场,具有广阔的市场前景。对于芯片制造企业来说需要新建半导体工艺厂房,购置半导体工艺设备,预计需5000万元的产业化经费。 五、合作方式 知识产权许可;技术转让、技术服务。
无线激光高清视频传输系统
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:采矿业
技术简介
成果简介 本产品为一种采用无线激光技术将高清视频数据实时传输到全彩LED显示屏的系统。产品设计基于无线光通信的发射和接收电路,并基于高速激光通信技术,实现高清视频信息的无失真传输,可应用于军事、银行、机场、石油钻塔、企业网互联、通讯和电力铁塔、媒体实况转播、应急救援指挥、野外作业等领域。 技术特点 (1)传输距离≥50m;(2)通信速率为200Mbit/s;(3)传输分辨率为1280*720;(4)发射平均功率≤500mW;(5)系统光采集光线入射角≤15°。 市场分析 本系统采用激光传输,具有可利用频带丰富,通信容量大,传输速率高等优点。同时,由于无线光传输无需增设基站、无需拉线布线、部署便捷,将节约大量的布设成本。
基于微结构调控的高品质大功率LED关键技术及产业化
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
能源与环境问题是21世纪人类面临的重大问题,绿色节能成为全世界的主题。半导体照明(LED)以其高效节能的特性,成为各国优先发展的战略性新兴产业,但核心技术一直被国外垄断。随着多年技术和产业发展,国内已形成LED全产业链条,整体产值连续十年年均增长超过20%,但是大功率LED的散热和发光效率仍然是行业内共识的关键技术瓶颈。大功率LED散热和发光是个系统工程,涉及材料、固体物理、光机电和热力学等多学科领域,亟待自主开展系统性发明创造。在国家863计划和浙江省重大科技专项等项目支持下,项目组原创了多维高导热散热、高效荧光粉和高品质LED光学系统等微结构调控技术,在大功率LED散热和发光领域实现重大突破。1、针对大功率LED散热问题,发明了多维高导热散热微结构调控技术。首次提出了实现烧结助剂偏聚于氮化铝陶瓷三叉晶界点的新型结构及其制备方法,获得了新型高导热氮化铝陶瓷基板材料:提出了一种LED热阻测量方法及装置,量化分析了微结构热阻,实现了热阻的准确检测与评价;发明了通透进气三维对流高效散热结构,实现了大功率LED三维高导热散热的一体化,使大功率LED具有超低光衰(小于1%)。2、针对大功率LED荧光粉热稳定性问题,发明了高性能荧光粉微结构调控技术。建立了荧光粉异构不等价基团取代模型,创新设计了荧光粉基质晶体配位场,实现了对激活离子能带结构的调控,大幅度提高荧光粉热激活能和高温发光效率(150℃不低于95%);构建了荧光粉晶粒生长模型,揭示了烧结过程涉及的反应热力学和动力学与荧光粉微观形貌的内在联系,解决了荧光粉形貌不规则和分散性差等技术难题。封装成LED器件光效提高12%。3、针对大功率LED照明均匀性问题,发明了髙品质LED光学系统微结构调控技术。揭示了出光过程损耗对出光效率的影响机制,提出了“蛾眼”结构导光、一维光子晶体增光和微透镜阵列配光的协同光场调控技术,解决了LED近朗伯型光分布能量分割重构远场高效均匀配光技术难题,在提高LED出光效率的基础上,使LED照明均匀性高达84.2%;自主研制了LED光谱辐射计标准仪器,实现了LED高精度快速检测和评价。项目获授权美国发明专利2件、中国发明专利43件和软件著作权5件;发表SCI论文75篇,形成国际标准5项和国家标准12项。产品已在合作企业实现产业化,近三年新增销售74.4亿元,新增利税13.2亿元,出口创汇6.7亿美元;在某型号军舰、三峡大坝、东海油井、故宫博物院等重大工程照明获得应用;产品出口30余个国家和地区,打破了高端产品被国外垄断的局面,推动了国家照明产业的升级和发展;经国家电光源质量监督检验中心等单位检测,性能优于国内外同类产品。专家组鉴定认为;项目产品拥有系列自主知识产权,总体技术处国际先进水平,其中多维高导热散热和荧光粉微结构调控技术处国际领先水平。项目成果曾获浙江省科学技术一等奖和浙江省技术发明一等奖。
垂直结构大功率白光 LED
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
成果简介 对于大电流注入下的高功率 LED 而言,光衰是 LED 普遍存在的问题。主要原因有载流子在多量子阱(MQW)上的溢出(overflow); LED 芯片的晶体内部的缺陷导致的非辐射复合;在大注入条件下,载流子分布的不均匀;以及 LED 结构 设计合理性等原因;这些因素在 LED 材料生长过程中(采用MOCVD 技术)就已经决定。而大功率LED 在实际应用过程中另外一个瓶颈就是芯片的热输运处理问题。在大注入条件下,过高的 pn 结结温,导致内量子效率迅速降低。因此降低热阻就成为大功率 LED 实际应用过程中关键的技术环节。区别于LED 同侧电极封装、倒装焊 LED 封装等封装结构,垂直结构封装具有更大的优势。首先载流子可以均匀分布,另外剥离蓝宝石衬底后,键合到金属或导热陶瓷热沉上,大大降低热阻,提高了LED 最大输出功率。本项目采用激光剥离技术,完整的把 LED 芯片从蓝宝石衬底上剥离出来,然后通过金属键合工艺,键合到导电、导热的金属或 陶瓷热沉上,易于大规模集成 LED,降低热阻。易于驱动电路的设计。 成熟程度和所需建设条件 本项目先后成功应用于LED芯片封装企业,结果表明在大电流注入下 ( ≥ 350mA),LED 光衰小于≤4%,最大输出功率比传统封装 LED 提高 23%。热阻降低 显著,经济和社会效益明显。与传统的封装工艺兼容性好。 技术指标 (1) 发光效率: 138lm/W @350mA,芯片尺寸大于等于 1mm×1mm; (2) 最大输入电流 1500mA; (3) 光衰:4% @ 350mA, 1000 小时;5% @ 1500mA, 1000 小时; (4) 色温: 3200~6700K;显色指数:75~91; (5) 采用激光剥离技术,2 英寸完整剥离的成品率93%; (6) 热阻低于 3K/W,比传统正装热阻低 50%以上;与传统正装 LED 比较, 热阻降低,最大输入电流显著增加,提高出光功率一倍以上。而且采用垂直结构 LED 抗静电能力大大增加,反向漏电也显著减少。 市场分析和应用前景 以 III 族氮化物发光二极管(LED)为基础的节能、绿色、环保照明引起世界各国的广泛重视,特别是 2014 年诺贝尔物理学奖授予了日本三个顶级科学家, 他们所从事的领域即为用于白光照明的蓝光 LED,这一奖项的获得,必将推动世 界范围内的各个国家对白光照明领域的发展。对通用照明而言,高的功率密度,发光效率和可靠性,以及智能照明技术无疑是最有前景的。垂直结构大功率白光 LED 在发光效率、降低热阻、易于集成等方面,都有着巨大的优势。而且采用激光剥离技术,可降低生产成本,因此垂直结构 LED 必将是集成封装、智能 LED 控制的必然趋势。 社会经济效益分析 项目实施以来,由于热阻大大降低,提高了出光功率。采用激光剥离技术, 有效的降低了生产成本,有效的降低了每klm 的价格,而且 LED 易于在各种热沉封装以及集成封装,与传统封装工艺兼容性好,可以应用在各种灯具的设计、开发上面,不仅为企业带来可观的经济效益,同时也产生了良好的社会效益。 合作方式 合作开发、受托开发、技术转让
MMD智慧道路照明系统
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
本项目研发目标为一种基于LED光源的多维度 (Multi-dimensional)、模块化 (Modularity) 和分布式(Distributed)的智慧道路照明系统,简称MMD路灯照明系统。采用MMD路灯,可以提供多个维度的空间照明,克服传统高灯位照明方式和常规低灯位照明方式存在的弊端问题,例如可有效解决眩光、频闪、无效照明和照度均匀性差等问题,同时可显著提高照明效率、大幅度降低能耗。MMD路灯内部包括6个照明子系统: 逆向照明子系统一一提供路面照明:正向照明子系统一一提供前景与路面照明;横向照明子系统一一提供雾霾天气照明;警示照明子系统一一提供故障警示照明;警醒照明子系统一一提供抑制疲劳与昏睡照明。灯具内部结构如图1所示MMD-5.0国块化设行管早服号子系说的国控城子乐技术创新:1.相对于高位LED路灯,降低耗电50%,降低运维费66%;相对于传统低位路灯,降低耗电70%。2.有效提高浓雾下的裸眼视觉距离,防止二次事故将预警距离提高至200米:西国明子3.相对于高位LED路灯,降低眩光90%:相对于常规低位路灯,降低频闪80%。奥然增子南于国妈息图1 第五代MMD路灯市场前景及应用领域:可提升光利用率,降低能耗。可有效消除眩光和频闪现象,提升路面照明品质。在雾霾天气下,采用能见度增强技术,可以将驾驶员的有效视觉距离提升一倍以上。采用警示照明,避免二次事故。
采用氢化物气相外延(HVPE)技术制备 GaN 衬底
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
成果简介随着技术发展,对于大功率白光 LED 而言,发光效率的提高一直是个瓶颈。针对 GaN 基器件,由于同质 GaN 衬底价格昂贵,因此一直没有被普遍应用到 GaN 基材料生长领域。目前一般采用在异质衬底上生长 GaN 基材料,国内外一般采用蓝宝石衬底、碳化硅衬底、硅衬底等等。这导致 GaN 基材料与异质衬底之间的热膨胀系数、晶格系数的不匹配,从而 GaN 基材料中缺陷密度很高,一般在 105~ 108/cm2 量级。高密度的缺陷直接导致光电器件发光效率降低、寿命减少。因此采用 GaN 衬底,一直是国内外关注的焦点问题。本项目采用 HVPE 技术,生长 GaN 衬底材料。该技术特点是生长速度快,晶体质量高。HVPE 技术是把 GaN 晶体直接生长在具有特定图形的蓝宝石衬底上,当 GaN 晶体生长到一定厚度(mm 量级),在降温过程,利用 GaN 材料与蓝宝石衬底材料的热膨胀系数的差异,使得 GaN 晶体从蓝宝石剥离下来,实现高质量的 GaN 衬底。在 GaN 衬底上生长 LED 可大大提高出光效率,增加寿命。同时在 GaN 同质衬底上可实现 GaN 基材料的激光器(LD),广泛应用到高密度数据存储,高分辨率大屏幕显示、投影仪等领域。另外在 GaN 衬底上也可实现高性能的电子学器件,例如大功率电开关、FET 等。 成熟程度和所需建设条件本项目先后成功应用于 GaN 衬底芯片企业,结果表明 GaN 晶体质量高,在随后的 MOCVD 生长 LED、LD 过程中,大大降低缺陷密度,提高出光效率。HVPE 技术需要在超净间中运行,保证恒定的温度、湿度。所需要的是 HVPE 设备,以及材料生长过程中的特种气体源、金属 Ga 源。需要有晶体材料的切、磨、抛工艺。目前该技术已在高新技术企业实现,并取得很大的经济效益和广泛的社会效益。 技术指标(1)HVPE 晶体生长速度:10~200μm/h;(2)GaN 衬底: 300~400μm@2 英寸;(3) XRD 的 002 对称衍射峰半宽低于 120arc sec,102 衍射峰低于 150arc sec;(4) 晶体内部无裂纹,表面光亮平整,可直接用于 MOCVD 的材料生长。 市场分析和应用前景GaN 体系材料应用前景很广阔,市场预测 2020 年将大于 350 亿美元,因此相应的 GaN 衬底需求也相对很大。虽然目前蓝宝石是生长 GaN 材料的主要衬底, 但是基于未来的发展,GaN 同质衬底是最终的方法和最根本的途径。图一是 2014 年获得诺贝尔物理学奖的中村修二所做的报告,他强调未来 LED 的发展必将是以GaN 衬底为基础的器件。 图 1 诺贝尔奖获得者对于 GaN 衬底应用的报告 社会经济效益分析项目实施以来,生长出高质量的 GaN 衬底,晶体无裂纹,透明。在随后采用MOCVD 技术生长 LED、LD 等器件,由于大大降低 GaN 基材料内部的缺陷密度,从而提高了出光功率,提高器件寿命。可以说,对于庞大的 LED 产业,GaN 衬底同样具有非常好的社会和经济效益。 合作方式合作开发、受托开发、技术转让
便携式多模式显微成像装置
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:卫生和社会工作
技术简介
本产品具有轴向自动聚焦、样本扫描和多色 LED 阵列编码照明功能,通过自研控制软硬件系统,能实现细胞和组织的多模式成像 (明场、暗场、差分相衬、相位成像),结合人工智能技术,实现对红细胞的分类识别。本产品无需 染色标记,即能实现细胞和组织样本的高衬度成像,弥补了市场上尚无相位成 像相关商业化产品的空白。 课题组已自研样机 4 台套。
高亮度LED用蓝宝石衬底材料
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该项目产品自行开发了铜盘抛光和化学机械抛光(CMP)两步法抛光技术,实现了蓝宝石晶体的高效高质量抛光;通过高分辨率非接触式光学轮廓仪,对影响外延质量的表面粗糙度、翘曲度、弯曲度及厚度变化量等进行了精密检测,有效控制了外延级蓝宝石衬底的加工精度。产品精度高、性能稳定、达到国际先进水平。
找到28项技术成果数据。
找技术 >基于LED的普适光通信
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
一、项目简介 利用LED灯这个生活必需品来做无线通 信的信息基站,灯光照度20 lx就可实现对物 联网设备的光学控制,灯光照度300 lx能实 现100M可见光上网。该技术属于6G新技术, 可用于人口密集区和射频敏感区,替代WiFi 实现高速大容量的无线光上网,同时也可用 于搭建基于无线光通信的物联网。基于LED 的普适光通信研究课题,由国家重点研发计 划"可见光通信关键技术及系统研发"项目 首席科学家陈雄斌研究员领衔,旨在推广可 见光通信新技术的应用,解决方案成本远低 于同类方案。 2008年,半导体所的可见光通信研究工 作起步,2011年开始提供应用系统的定制化 销售。2020年1月,在通信距离为3m时,1 瓦功率的荧光型LED单路实时传输速率已达 1。393 Gbps。课题组研发的100Mbps等级的 灯光上网系统的上网速率可达95Mbps,同时 具备10Mbps等级的小型化灯光上网系统。 可见光物联网系统已衍生出"智能家居系统"。 安装一盏LED灯就能实现全屋智能,具体功 能展示请浏览下面的视频链接。 https://www。bilibili。com/video/av67426633/ 可见光物联网系统实景和可见光上网模块实物 二、 技术特点 可见光通信的技术优势是: (1) 单点高速、系统大容量、使用安全、 节能。 (2) 能用于射频敏感区和工业复杂环境 下的无线通信。 三、 专利情况 已授权发明专利3项。研究团队在可见 光通信研究领域有十几年的研究基础,拥有 荧光型LED高速实时通信的核心技术,可以 不断升级系统的性能。同时,在芯片、模块 层面有独特的专业优势,可以有效防止被仿 造。 四、 应用领域及市场前景 在物联网领域,除了可用于复杂电磁环 境下的工业设备互连、自动控制之外,也可 以借助智能家居系统的形式用于居家养老、 养老院及医院特需病房的智能化改造。在宽 带无线通信领域,能解决现在5G高能耗问题, 为未来6G的高速大容量通信提供支撑。目前, 智能家居和可见光上网系统的定制化销售金 额累计巳超过200万元。 五、 合作方式 技术许可、技术转
大功率贴片LED的研究与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:文化、体育和娱乐业
技术简介
随着SMD器件的发展,今后的接插件会朝着SMD器件方向发展,实现小型化、高密度和鲜艳色彩,这样显示器的屏幕在有限的尺寸中可获得更高的分辨率。同时可实现结构轻巧简化及良好的白平衡;并且半值角可达160°,从而使显示屏更薄,可获得更好的观看效果。相对于其他封装器件,SMD LED具有有很多独到的优异特性:组装密度高、电子产品体积小、重量轻,贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右,一般采用SMT之后,电子产品体积缩小40%~60%,重量减轻60%~80%。可靠性高、抗振能力强。焊点缺陷率低。高频特性好。减少了电磁和射频干扰。易于实现自动化,提高生产效率。降低成本达30%~50%。节省材料、能源、设备、人力、时间等。
microLED衬底激光剥离技术
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:文化、体育和娱乐业
技术简介
一、项目简介 microLED技术,即LED微缩化和矩阵化技术。指的是在一个芯片上集成的高密度微小尺寸的LED阵列,可看成是户外LED显示屏的微缩版,继液晶显示之后,microLED是新一代迭代技术的有力竞争者,而microLED芯片尺寸只有原来主流LED芯片的百分之一,达到几十微米量级。由于芯片尺寸小,传统的植球打线方式将严重降低芯片的发光比例,剥离掉蓝宝石衬底的垂直结构必定是microLED的主流芯片结构。microLED衬底激光剥离技术的基本原理是通过高能量激光束辐照,在蓝宝石/GaN界面形成局部高温,分解气化GaN材料。温度场分布决定了激光剥离技术中脉冲激光能量密度等关键参数的选取,是实现高效、低损伤激光剥离的重要参数。microLED衬底激光剥离技术利用紫外激光辐照衬底,熔化缓冲层,实现宝石衬底的剥离。通过选择合适的激光器类型和发射波长,激光剥离技术不仅仅可以实现GaN/Sapphire体系的衬底剥离,还可以实现ITO、ZnO等材料与蓝宝石衬底的剥离。 二、技术特点 通过选择合适的激光器类型和发射波长,激光剥离技术不仅仅可以实现GaN/Sapphire体系的衬底剥离,还可以实现ITO、ZnO等材料与蓝宝石衬底的剥离。此外,其剥离下来的蓝宝石衬底可以回收后重复利用多次。microLED衬底激光剥离技术由于减少刻蚀、磨片、划片等工艺,而且剥离出来的蓝宝石衬底可以重复运用,有效地节约工艺成本。microLED衬底激光剥离技术同时也可以用于薄膜结构LED以及HEMT等电力电子器件等衬底剥离。半导体所半导体照明研发中心采用microLED衬底激光剥离技术,成功的实现了GaN外延片与蓝宝石衬底的剥离,成品率高于90%。 三、专利情况 已申请国内发明专利8项,授权3项。 四、应用领域及市场前景 一旦microLED技术成为新一代显示技术,microLED衬底激光剥离技术将推动microLED开拓巨大的显示市场,具有广阔的市场前景。对于芯片制造企业来说需要新建半导体工艺厂房,购置半导体工艺设备,预计需5000万元的产业化经费。 五、合作方式 知识产权许可;技术转让、技术服务。
无线激光高清视频传输系统
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:采矿业
技术简介
成果简介 本产品为一种采用无线激光技术将高清视频数据实时传输到全彩LED显示屏的系统。产品设计基于无线光通信的发射和接收电路,并基于高速激光通信技术,实现高清视频信息的无失真传输,可应用于军事、银行、机场、石油钻塔、企业网互联、通讯和电力铁塔、媒体实况转播、应急救援指挥、野外作业等领域。 技术特点 (1)传输距离≥50m;(2)通信速率为200Mbit/s;(3)传输分辨率为1280*720;(4)发射平均功率≤500mW;(5)系统光采集光线入射角≤15°。 市场分析 本系统采用激光传输,具有可利用频带丰富,通信容量大,传输速率高等优点。同时,由于无线光传输无需增设基站、无需拉线布线、部署便捷,将节约大量的布设成本。
基于微结构调控的高品质大功率LED关键技术及产业化
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
能源与环境问题是21世纪人类面临的重大问题,绿色节能成为全世界的主题。半导体照明(LED)以其高效节能的特性,成为各国优先发展的战略性新兴产业,但核心技术一直被国外垄断。随着多年技术和产业发展,国内已形成LED全产业链条,整体产值连续十年年均增长超过20%,但是大功率LED的散热和发光效率仍然是行业内共识的关键技术瓶颈。大功率LED散热和发光是个系统工程,涉及材料、固体物理、光机电和热力学等多学科领域,亟待自主开展系统性发明创造。在国家863计划和浙江省重大科技专项等项目支持下,项目组原创了多维高导热散热、高效荧光粉和高品质LED光学系统等微结构调控技术,在大功率LED散热和发光领域实现重大突破。1、针对大功率LED散热问题,发明了多维高导热散热微结构调控技术。首次提出了实现烧结助剂偏聚于氮化铝陶瓷三叉晶界点的新型结构及其制备方法,获得了新型高导热氮化铝陶瓷基板材料:提出了一种LED热阻测量方法及装置,量化分析了微结构热阻,实现了热阻的准确检测与评价;发明了通透进气三维对流高效散热结构,实现了大功率LED三维高导热散热的一体化,使大功率LED具有超低光衰(小于1%)。2、针对大功率LED荧光粉热稳定性问题,发明了高性能荧光粉微结构调控技术。建立了荧光粉异构不等价基团取代模型,创新设计了荧光粉基质晶体配位场,实现了对激活离子能带结构的调控,大幅度提高荧光粉热激活能和高温发光效率(150℃不低于95%);构建了荧光粉晶粒生长模型,揭示了烧结过程涉及的反应热力学和动力学与荧光粉微观形貌的内在联系,解决了荧光粉形貌不规则和分散性差等技术难题。封装成LED器件光效提高12%。3、针对大功率LED照明均匀性问题,发明了髙品质LED光学系统微结构调控技术。揭示了出光过程损耗对出光效率的影响机制,提出了“蛾眼”结构导光、一维光子晶体增光和微透镜阵列配光的协同光场调控技术,解决了LED近朗伯型光分布能量分割重构远场高效均匀配光技术难题,在提高LED出光效率的基础上,使LED照明均匀性高达84.2%;自主研制了LED光谱辐射计标准仪器,实现了LED高精度快速检测和评价。项目获授权美国发明专利2件、中国发明专利43件和软件著作权5件;发表SCI论文75篇,形成国际标准5项和国家标准12项。产品已在合作企业实现产业化,近三年新增销售74.4亿元,新增利税13.2亿元,出口创汇6.7亿美元;在某型号军舰、三峡大坝、东海油井、故宫博物院等重大工程照明获得应用;产品出口30余个国家和地区,打破了高端产品被国外垄断的局面,推动了国家照明产业的升级和发展;经国家电光源质量监督检验中心等单位检测,性能优于国内外同类产品。专家组鉴定认为;项目产品拥有系列自主知识产权,总体技术处国际先进水平,其中多维高导热散热和荧光粉微结构调控技术处国际领先水平。项目成果曾获浙江省科学技术一等奖和浙江省技术发明一等奖。
垂直结构大功率白光 LED
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
成果简介 对于大电流注入下的高功率 LED 而言,光衰是 LED 普遍存在的问题。主要原因有载流子在多量子阱(MQW)上的溢出(overflow); LED 芯片的晶体内部的缺陷导致的非辐射复合;在大注入条件下,载流子分布的不均匀;以及 LED 结构 设计合理性等原因;这些因素在 LED 材料生长过程中(采用MOCVD 技术)就已经决定。而大功率LED 在实际应用过程中另外一个瓶颈就是芯片的热输运处理问题。在大注入条件下,过高的 pn 结结温,导致内量子效率迅速降低。因此降低热阻就成为大功率 LED 实际应用过程中关键的技术环节。区别于LED 同侧电极封装、倒装焊 LED 封装等封装结构,垂直结构封装具有更大的优势。首先载流子可以均匀分布,另外剥离蓝宝石衬底后,键合到金属或导热陶瓷热沉上,大大降低热阻,提高了LED 最大输出功率。本项目采用激光剥离技术,完整的把 LED 芯片从蓝宝石衬底上剥离出来,然后通过金属键合工艺,键合到导电、导热的金属或 陶瓷热沉上,易于大规模集成 LED,降低热阻。易于驱动电路的设计。 成熟程度和所需建设条件 本项目先后成功应用于LED芯片封装企业,结果表明在大电流注入下 ( ≥ 350mA),LED 光衰小于≤4%,最大输出功率比传统封装 LED 提高 23%。热阻降低 显著,经济和社会效益明显。与传统的封装工艺兼容性好。 技术指标 (1) 发光效率: 138lm/W @350mA,芯片尺寸大于等于 1mm×1mm; (2) 最大输入电流 1500mA; (3) 光衰:4% @ 350mA, 1000 小时;5% @ 1500mA, 1000 小时; (4) 色温: 3200~6700K;显色指数:75~91; (5) 采用激光剥离技术,2 英寸完整剥离的成品率93%; (6) 热阻低于 3K/W,比传统正装热阻低 50%以上;与传统正装 LED 比较, 热阻降低,最大输入电流显著增加,提高出光功率一倍以上。而且采用垂直结构 LED 抗静电能力大大增加,反向漏电也显著减少。 市场分析和应用前景 以 III 族氮化物发光二极管(LED)为基础的节能、绿色、环保照明引起世界各国的广泛重视,特别是 2014 年诺贝尔物理学奖授予了日本三个顶级科学家, 他们所从事的领域即为用于白光照明的蓝光 LED,这一奖项的获得,必将推动世 界范围内的各个国家对白光照明领域的发展。对通用照明而言,高的功率密度,发光效率和可靠性,以及智能照明技术无疑是最有前景的。垂直结构大功率白光 LED 在发光效率、降低热阻、易于集成等方面,都有着巨大的优势。而且采用激光剥离技术,可降低生产成本,因此垂直结构 LED 必将是集成封装、智能 LED 控制的必然趋势。 社会经济效益分析 项目实施以来,由于热阻大大降低,提高了出光功率。采用激光剥离技术, 有效的降低了生产成本,有效的降低了每klm 的价格,而且 LED 易于在各种热沉封装以及集成封装,与传统封装工艺兼容性好,可以应用在各种灯具的设计、开发上面,不仅为企业带来可观的经济效益,同时也产生了良好的社会效益。 合作方式 合作开发、受托开发、技术转让
MMD智慧道路照明系统
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
本项目研发目标为一种基于LED光源的多维度 (Multi-dimensional)、模块化 (Modularity) 和分布式(Distributed)的智慧道路照明系统,简称MMD路灯照明系统。采用MMD路灯,可以提供多个维度的空间照明,克服传统高灯位照明方式和常规低灯位照明方式存在的弊端问题,例如可有效解决眩光、频闪、无效照明和照度均匀性差等问题,同时可显著提高照明效率、大幅度降低能耗。MMD路灯内部包括6个照明子系统: 逆向照明子系统一一提供路面照明:正向照明子系统一一提供前景与路面照明;横向照明子系统一一提供雾霾天气照明;警示照明子系统一一提供故障警示照明;警醒照明子系统一一提供抑制疲劳与昏睡照明。灯具内部结构如图1所示MMD-5.0国块化设行管早服号子系说的国控城子乐技术创新:1.相对于高位LED路灯,降低耗电50%,降低运维费66%;相对于传统低位路灯,降低耗电70%。2.有效提高浓雾下的裸眼视觉距离,防止二次事故将预警距离提高至200米:西国明子3.相对于高位LED路灯,降低眩光90%:相对于常规低位路灯,降低频闪80%。奥然增子南于国妈息图1 第五代MMD路灯市场前景及应用领域:可提升光利用率,降低能耗。可有效消除眩光和频闪现象,提升路面照明品质。在雾霾天气下,采用能见度增强技术,可以将驾驶员的有效视觉距离提升一倍以上。采用警示照明,避免二次事故。
采用氢化物气相外延(HVPE)技术制备 GaN 衬底
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
成果简介随着技术发展,对于大功率白光 LED 而言,发光效率的提高一直是个瓶颈。针对 GaN 基器件,由于同质 GaN 衬底价格昂贵,因此一直没有被普遍应用到 GaN 基材料生长领域。目前一般采用在异质衬底上生长 GaN 基材料,国内外一般采用蓝宝石衬底、碳化硅衬底、硅衬底等等。这导致 GaN 基材料与异质衬底之间的热膨胀系数、晶格系数的不匹配,从而 GaN 基材料中缺陷密度很高,一般在 105~ 108/cm2 量级。高密度的缺陷直接导致光电器件发光效率降低、寿命减少。因此采用 GaN 衬底,一直是国内外关注的焦点问题。本项目采用 HVPE 技术,生长 GaN 衬底材料。该技术特点是生长速度快,晶体质量高。HVPE 技术是把 GaN 晶体直接生长在具有特定图形的蓝宝石衬底上,当 GaN 晶体生长到一定厚度(mm 量级),在降温过程,利用 GaN 材料与蓝宝石衬底材料的热膨胀系数的差异,使得 GaN 晶体从蓝宝石剥离下来,实现高质量的 GaN 衬底。在 GaN 衬底上生长 LED 可大大提高出光效率,增加寿命。同时在 GaN 同质衬底上可实现 GaN 基材料的激光器(LD),广泛应用到高密度数据存储,高分辨率大屏幕显示、投影仪等领域。另外在 GaN 衬底上也可实现高性能的电子学器件,例如大功率电开关、FET 等。 成熟程度和所需建设条件本项目先后成功应用于 GaN 衬底芯片企业,结果表明 GaN 晶体质量高,在随后的 MOCVD 生长 LED、LD 过程中,大大降低缺陷密度,提高出光效率。HVPE 技术需要在超净间中运行,保证恒定的温度、湿度。所需要的是 HVPE 设备,以及材料生长过程中的特种气体源、金属 Ga 源。需要有晶体材料的切、磨、抛工艺。目前该技术已在高新技术企业实现,并取得很大的经济效益和广泛的社会效益。 技术指标(1)HVPE 晶体生长速度:10~200μm/h;(2)GaN 衬底: 300~400μm@2 英寸;(3) XRD 的 002 对称衍射峰半宽低于 120arc sec,102 衍射峰低于 150arc sec;(4) 晶体内部无裂纹,表面光亮平整,可直接用于 MOCVD 的材料生长。 市场分析和应用前景GaN 体系材料应用前景很广阔,市场预测 2020 年将大于 350 亿美元,因此相应的 GaN 衬底需求也相对很大。虽然目前蓝宝石是生长 GaN 材料的主要衬底, 但是基于未来的发展,GaN 同质衬底是最终的方法和最根本的途径。图一是 2014 年获得诺贝尔物理学奖的中村修二所做的报告,他强调未来 LED 的发展必将是以GaN 衬底为基础的器件。 图 1 诺贝尔奖获得者对于 GaN 衬底应用的报告 社会经济效益分析项目实施以来,生长出高质量的 GaN 衬底,晶体无裂纹,透明。在随后采用MOCVD 技术生长 LED、LD 等器件,由于大大降低 GaN 基材料内部的缺陷密度,从而提高了出光功率,提高器件寿命。可以说,对于庞大的 LED 产业,GaN 衬底同样具有非常好的社会和经济效益。 合作方式合作开发、受托开发、技术转让
便携式多模式显微成像装置
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:卫生和社会工作
技术简介
本产品具有轴向自动聚焦、样本扫描和多色 LED 阵列编码照明功能,通过自研控制软硬件系统,能实现细胞和组织的多模式成像 (明场、暗场、差分相衬、相位成像),结合人工智能技术,实现对红细胞的分类识别。本产品无需 染色标记,即能实现细胞和组织样本的高衬度成像,弥补了市场上尚无相位成 像相关商业化产品的空白。 课题组已自研样机 4 台套。
高亮度LED用蓝宝石衬底材料
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该项目产品自行开发了铜盘抛光和化学机械抛光(CMP)两步法抛光技术,实现了蓝宝石晶体的高效高质量抛光;通过高分辨率非接触式光学轮廓仪,对影响外延质量的表面粗糙度、翘曲度、弯曲度及厚度变化量等进行了精密检测,有效控制了外延级蓝宝石衬底的加工精度。产品精度高、性能稳定、达到国际先进水平。
找到28项技术成果数据。
找技术 >基于LED的普适光通信
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
一、项目简介 利用LED灯这个生活必需品来做无线通 信的信息基站,灯光照度20 lx就可实现对物 联网设备的光学控制,灯光照度300 lx能实 现100M可见光上网。该技术属于6G新技术, 可用于人口密集区和射频敏感区,替代WiFi 实现高速大容量的无线光上网,同时也可用 于搭建基于无线光通信的物联网。基于LED 的普适光通信研究课题,由国家重点研发计 划"可见光通信关键技术及系统研发"项目 首席科学家陈雄斌研究员领衔,旨在推广可 见光通信新技术的应用,解决方案成本远低 于同类方案。 2008年,半导体所的可见光通信研究工 作起步,2011年开始提供应用系统的定制化 销售。2020年1月,在通信距离为3m时,1 瓦功率的荧光型LED单路实时传输速率已达 1。393 Gbps。课题组研发的100Mbps等级的 灯光上网系统的上网速率可达95Mbps,同时 具备10Mbps等级的小型化灯光上网系统。 可见光物联网系统已衍生出"智能家居系统"。 安装一盏LED灯就能实现全屋智能,具体功 能展示请浏览下面的视频链接。 https://www。bilibili。com/video/av67426633/ 可见光物联网系统实景和可见光上网模块实物 二、 技术特点 可见光通信的技术优势是: (1) 单点高速、系统大容量、使用安全、 节能。 (2) 能用于射频敏感区和工业复杂环境 下的无线通信。 三、 专利情况 已授权发明专利3项。研究团队在可见 光通信研究领域有十几年的研究基础,拥有 荧光型LED高速实时通信的核心技术,可以 不断升级系统的性能。同时,在芯片、模块 层面有独特的专业优势,可以有效防止被仿 造。 四、 应用领域及市场前景 在物联网领域,除了可用于复杂电磁环 境下的工业设备互连、自动控制之外,也可 以借助智能家居系统的形式用于居家养老、 养老院及医院特需病房的智能化改造。在宽 带无线通信领域,能解决现在5G高能耗问题, 为未来6G的高速大容量通信提供支撑。目前, 智能家居和可见光上网系统的定制化销售金 额累计巳超过200万元。 五、 合作方式 技术许可、技术转
大功率贴片LED的研究与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:文化、体育和娱乐业
技术简介
随着SMD器件的发展,今后的接插件会朝着SMD器件方向发展,实现小型化、高密度和鲜艳色彩,这样显示器的屏幕在有限的尺寸中可获得更高的分辨率。同时可实现结构轻巧简化及良好的白平衡;并且半值角可达160°,从而使显示屏更薄,可获得更好的观看效果。相对于其他封装器件,SMD LED具有有很多独到的优异特性:组装密度高、电子产品体积小、重量轻,贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右,一般采用SMT之后,电子产品体积缩小40%~60%,重量减轻60%~80%。可靠性高、抗振能力强。焊点缺陷率低。高频特性好。减少了电磁和射频干扰。易于实现自动化,提高生产效率。降低成本达30%~50%。节省材料、能源、设备、人力、时间等。
microLED衬底激光剥离技术
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:文化、体育和娱乐业
技术简介
一、项目简介 microLED技术,即LED微缩化和矩阵化技术。指的是在一个芯片上集成的高密度微小尺寸的LED阵列,可看成是户外LED显示屏的微缩版,继液晶显示之后,microLED是新一代迭代技术的有力竞争者,而microLED芯片尺寸只有原来主流LED芯片的百分之一,达到几十微米量级。由于芯片尺寸小,传统的植球打线方式将严重降低芯片的发光比例,剥离掉蓝宝石衬底的垂直结构必定是microLED的主流芯片结构。microLED衬底激光剥离技术的基本原理是通过高能量激光束辐照,在蓝宝石/GaN界面形成局部高温,分解气化GaN材料。温度场分布决定了激光剥离技术中脉冲激光能量密度等关键参数的选取,是实现高效、低损伤激光剥离的重要参数。microLED衬底激光剥离技术利用紫外激光辐照衬底,熔化缓冲层,实现宝石衬底的剥离。通过选择合适的激光器类型和发射波长,激光剥离技术不仅仅可以实现GaN/Sapphire体系的衬底剥离,还可以实现ITO、ZnO等材料与蓝宝石衬底的剥离。 二、技术特点 通过选择合适的激光器类型和发射波长,激光剥离技术不仅仅可以实现GaN/Sapphire体系的衬底剥离,还可以实现ITO、ZnO等材料与蓝宝石衬底的剥离。此外,其剥离下来的蓝宝石衬底可以回收后重复利用多次。microLED衬底激光剥离技术由于减少刻蚀、磨片、划片等工艺,而且剥离出来的蓝宝石衬底可以重复运用,有效地节约工艺成本。microLED衬底激光剥离技术同时也可以用于薄膜结构LED以及HEMT等电力电子器件等衬底剥离。半导体所半导体照明研发中心采用microLED衬底激光剥离技术,成功的实现了GaN外延片与蓝宝石衬底的剥离,成品率高于90%。 三、专利情况 已申请国内发明专利8项,授权3项。 四、应用领域及市场前景 一旦microLED技术成为新一代显示技术,microLED衬底激光剥离技术将推动microLED开拓巨大的显示市场,具有广阔的市场前景。对于芯片制造企业来说需要新建半导体工艺厂房,购置半导体工艺设备,预计需5000万元的产业化经费。 五、合作方式 知识产权许可;技术转让、技术服务。
无线激光高清视频传输系统
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:采矿业
技术简介
成果简介 本产品为一种采用无线激光技术将高清视频数据实时传输到全彩LED显示屏的系统。产品设计基于无线光通信的发射和接收电路,并基于高速激光通信技术,实现高清视频信息的无失真传输,可应用于军事、银行、机场、石油钻塔、企业网互联、通讯和电力铁塔、媒体实况转播、应急救援指挥、野外作业等领域。 技术特点 (1)传输距离≥50m;(2)通信速率为200Mbit/s;(3)传输分辨率为1280*720;(4)发射平均功率≤500mW;(5)系统光采集光线入射角≤15°。 市场分析 本系统采用激光传输,具有可利用频带丰富,通信容量大,传输速率高等优点。同时,由于无线光传输无需增设基站、无需拉线布线、部署便捷,将节约大量的布设成本。
基于微结构调控的高品质大功率LED关键技术及产业化
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
能源与环境问题是21世纪人类面临的重大问题,绿色节能成为全世界的主题。半导体照明(LED)以其高效节能的特性,成为各国优先发展的战略性新兴产业,但核心技术一直被国外垄断。随着多年技术和产业发展,国内已形成LED全产业链条,整体产值连续十年年均增长超过20%,但是大功率LED的散热和发光效率仍然是行业内共识的关键技术瓶颈。大功率LED散热和发光是个系统工程,涉及材料、固体物理、光机电和热力学等多学科领域,亟待自主开展系统性发明创造。在国家863计划和浙江省重大科技专项等项目支持下,项目组原创了多维高导热散热、高效荧光粉和高品质LED光学系统等微结构调控技术,在大功率LED散热和发光领域实现重大突破。1、针对大功率LED散热问题,发明了多维高导热散热微结构调控技术。首次提出了实现烧结助剂偏聚于氮化铝陶瓷三叉晶界点的新型结构及其制备方法,获得了新型高导热氮化铝陶瓷基板材料:提出了一种LED热阻测量方法及装置,量化分析了微结构热阻,实现了热阻的准确检测与评价;发明了通透进气三维对流高效散热结构,实现了大功率LED三维高导热散热的一体化,使大功率LED具有超低光衰(小于1%)。2、针对大功率LED荧光粉热稳定性问题,发明了高性能荧光粉微结构调控技术。建立了荧光粉异构不等价基团取代模型,创新设计了荧光粉基质晶体配位场,实现了对激活离子能带结构的调控,大幅度提高荧光粉热激活能和高温发光效率(150℃不低于95%);构建了荧光粉晶粒生长模型,揭示了烧结过程涉及的反应热力学和动力学与荧光粉微观形貌的内在联系,解决了荧光粉形貌不规则和分散性差等技术难题。封装成LED器件光效提高12%。3、针对大功率LED照明均匀性问题,发明了髙品质LED光学系统微结构调控技术。揭示了出光过程损耗对出光效率的影响机制,提出了“蛾眼”结构导光、一维光子晶体增光和微透镜阵列配光的协同光场调控技术,解决了LED近朗伯型光分布能量分割重构远场高效均匀配光技术难题,在提高LED出光效率的基础上,使LED照明均匀性高达84.2%;自主研制了LED光谱辐射计标准仪器,实现了LED高精度快速检测和评价。项目获授权美国发明专利2件、中国发明专利43件和软件著作权5件;发表SCI论文75篇,形成国际标准5项和国家标准12项。产品已在合作企业实现产业化,近三年新增销售74.4亿元,新增利税13.2亿元,出口创汇6.7亿美元;在某型号军舰、三峡大坝、东海油井、故宫博物院等重大工程照明获得应用;产品出口30余个国家和地区,打破了高端产品被国外垄断的局面,推动了国家照明产业的升级和发展;经国家电光源质量监督检验中心等单位检测,性能优于国内外同类产品。专家组鉴定认为;项目产品拥有系列自主知识产权,总体技术处国际先进水平,其中多维高导热散热和荧光粉微结构调控技术处国际领先水平。项目成果曾获浙江省科学技术一等奖和浙江省技术发明一等奖。
垂直结构大功率白光 LED
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
成果简介 对于大电流注入下的高功率 LED 而言,光衰是 LED 普遍存在的问题。主要原因有载流子在多量子阱(MQW)上的溢出(overflow); LED 芯片的晶体内部的缺陷导致的非辐射复合;在大注入条件下,载流子分布的不均匀;以及 LED 结构 设计合理性等原因;这些因素在 LED 材料生长过程中(采用MOCVD 技术)就已经决定。而大功率LED 在实际应用过程中另外一个瓶颈就是芯片的热输运处理问题。在大注入条件下,过高的 pn 结结温,导致内量子效率迅速降低。因此降低热阻就成为大功率 LED 实际应用过程中关键的技术环节。区别于LED 同侧电极封装、倒装焊 LED 封装等封装结构,垂直结构封装具有更大的优势。首先载流子可以均匀分布,另外剥离蓝宝石衬底后,键合到金属或导热陶瓷热沉上,大大降低热阻,提高了LED 最大输出功率。本项目采用激光剥离技术,完整的把 LED 芯片从蓝宝石衬底上剥离出来,然后通过金属键合工艺,键合到导电、导热的金属或 陶瓷热沉上,易于大规模集成 LED,降低热阻。易于驱动电路的设计。 成熟程度和所需建设条件 本项目先后成功应用于LED芯片封装企业,结果表明在大电流注入下 ( ≥ 350mA),LED 光衰小于≤4%,最大输出功率比传统封装 LED 提高 23%。热阻降低 显著,经济和社会效益明显。与传统的封装工艺兼容性好。 技术指标 (1) 发光效率: 138lm/W @350mA,芯片尺寸大于等于 1mm×1mm; (2) 最大输入电流 1500mA; (3) 光衰:4% @ 350mA, 1000 小时;5% @ 1500mA, 1000 小时; (4) 色温: 3200~6700K;显色指数:75~91; (5) 采用激光剥离技术,2 英寸完整剥离的成品率93%; (6) 热阻低于 3K/W,比传统正装热阻低 50%以上;与传统正装 LED 比较, 热阻降低,最大输入电流显著增加,提高出光功率一倍以上。而且采用垂直结构 LED 抗静电能力大大增加,反向漏电也显著减少。 市场分析和应用前景 以 III 族氮化物发光二极管(LED)为基础的节能、绿色、环保照明引起世界各国的广泛重视,特别是 2014 年诺贝尔物理学奖授予了日本三个顶级科学家, 他们所从事的领域即为用于白光照明的蓝光 LED,这一奖项的获得,必将推动世 界范围内的各个国家对白光照明领域的发展。对通用照明而言,高的功率密度,发光效率和可靠性,以及智能照明技术无疑是最有前景的。垂直结构大功率白光 LED 在发光效率、降低热阻、易于集成等方面,都有着巨大的优势。而且采用激光剥离技术,可降低生产成本,因此垂直结构 LED 必将是集成封装、智能 LED 控制的必然趋势。 社会经济效益分析 项目实施以来,由于热阻大大降低,提高了出光功率。采用激光剥离技术, 有效的降低了生产成本,有效的降低了每klm 的价格,而且 LED 易于在各种热沉封装以及集成封装,与传统封装工艺兼容性好,可以应用在各种灯具的设计、开发上面,不仅为企业带来可观的经济效益,同时也产生了良好的社会效益。 合作方式 合作开发、受托开发、技术转让
MMD智慧道路照明系统
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
本项目研发目标为一种基于LED光源的多维度 (Multi-dimensional)、模块化 (Modularity) 和分布式(Distributed)的智慧道路照明系统,简称MMD路灯照明系统。采用MMD路灯,可以提供多个维度的空间照明,克服传统高灯位照明方式和常规低灯位照明方式存在的弊端问题,例如可有效解决眩光、频闪、无效照明和照度均匀性差等问题,同时可显著提高照明效率、大幅度降低能耗。MMD路灯内部包括6个照明子系统: 逆向照明子系统一一提供路面照明:正向照明子系统一一提供前景与路面照明;横向照明子系统一一提供雾霾天气照明;警示照明子系统一一提供故障警示照明;警醒照明子系统一一提供抑制疲劳与昏睡照明。灯具内部结构如图1所示MMD-5.0国块化设行管早服号子系说的国控城子乐技术创新:1.相对于高位LED路灯,降低耗电50%,降低运维费66%;相对于传统低位路灯,降低耗电70%。2.有效提高浓雾下的裸眼视觉距离,防止二次事故将预警距离提高至200米:西国明子3.相对于高位LED路灯,降低眩光90%:相对于常规低位路灯,降低频闪80%。奥然增子南于国妈息图1 第五代MMD路灯市场前景及应用领域:可提升光利用率,降低能耗。可有效消除眩光和频闪现象,提升路面照明品质。在雾霾天气下,采用能见度增强技术,可以将驾驶员的有效视觉距离提升一倍以上。采用警示照明,避免二次事故。
采用氢化物气相外延(HVPE)技术制备 GaN 衬底
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
成果简介随着技术发展,对于大功率白光 LED 而言,发光效率的提高一直是个瓶颈。针对 GaN 基器件,由于同质 GaN 衬底价格昂贵,因此一直没有被普遍应用到 GaN 基材料生长领域。目前一般采用在异质衬底上生长 GaN 基材料,国内外一般采用蓝宝石衬底、碳化硅衬底、硅衬底等等。这导致 GaN 基材料与异质衬底之间的热膨胀系数、晶格系数的不匹配,从而 GaN 基材料中缺陷密度很高,一般在 105~ 108/cm2 量级。高密度的缺陷直接导致光电器件发光效率降低、寿命减少。因此采用 GaN 衬底,一直是国内外关注的焦点问题。本项目采用 HVPE 技术,生长 GaN 衬底材料。该技术特点是生长速度快,晶体质量高。HVPE 技术是把 GaN 晶体直接生长在具有特定图形的蓝宝石衬底上,当 GaN 晶体生长到一定厚度(mm 量级),在降温过程,利用 GaN 材料与蓝宝石衬底材料的热膨胀系数的差异,使得 GaN 晶体从蓝宝石剥离下来,实现高质量的 GaN 衬底。在 GaN 衬底上生长 LED 可大大提高出光效率,增加寿命。同时在 GaN 同质衬底上可实现 GaN 基材料的激光器(LD),广泛应用到高密度数据存储,高分辨率大屏幕显示、投影仪等领域。另外在 GaN 衬底上也可实现高性能的电子学器件,例如大功率电开关、FET 等。 成熟程度和所需建设条件本项目先后成功应用于 GaN 衬底芯片企业,结果表明 GaN 晶体质量高,在随后的 MOCVD 生长 LED、LD 过程中,大大降低缺陷密度,提高出光效率。HVPE 技术需要在超净间中运行,保证恒定的温度、湿度。所需要的是 HVPE 设备,以及材料生长过程中的特种气体源、金属 Ga 源。需要有晶体材料的切、磨、抛工艺。目前该技术已在高新技术企业实现,并取得很大的经济效益和广泛的社会效益。 技术指标(1)HVPE 晶体生长速度:10~200μm/h;(2)GaN 衬底: 300~400μm@2 英寸;(3) XRD 的 002 对称衍射峰半宽低于 120arc sec,102 衍射峰低于 150arc sec;(4) 晶体内部无裂纹,表面光亮平整,可直接用于 MOCVD 的材料生长。 市场分析和应用前景GaN 体系材料应用前景很广阔,市场预测 2020 年将大于 350 亿美元,因此相应的 GaN 衬底需求也相对很大。虽然目前蓝宝石是生长 GaN 材料的主要衬底, 但是基于未来的发展,GaN 同质衬底是最终的方法和最根本的途径。图一是 2014 年获得诺贝尔物理学奖的中村修二所做的报告,他强调未来 LED 的发展必将是以GaN 衬底为基础的器件。 图 1 诺贝尔奖获得者对于 GaN 衬底应用的报告 社会经济效益分析项目实施以来,生长出高质量的 GaN 衬底,晶体无裂纹,透明。在随后采用MOCVD 技术生长 LED、LD 等器件,由于大大降低 GaN 基材料内部的缺陷密度,从而提高了出光功率,提高器件寿命。可以说,对于庞大的 LED 产业,GaN 衬底同样具有非常好的社会和经济效益。 合作方式合作开发、受托开发、技术转让
便携式多模式显微成像装置
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:卫生和社会工作
技术简介
本产品具有轴向自动聚焦、样本扫描和多色 LED 阵列编码照明功能,通过自研控制软硬件系统,能实现细胞和组织的多模式成像 (明场、暗场、差分相衬、相位成像),结合人工智能技术,实现对红细胞的分类识别。本产品无需 染色标记,即能实现细胞和组织样本的高衬度成像,弥补了市场上尚无相位成 像相关商业化产品的空白。 课题组已自研样机 4 台套。
高亮度LED用蓝宝石衬底材料
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该项目产品自行开发了铜盘抛光和化学机械抛光(CMP)两步法抛光技术,实现了蓝宝石晶体的高效高质量抛光;通过高分辨率非接触式光学轮廓仪,对影响外延质量的表面粗糙度、翘曲度、弯曲度及厚度变化量等进行了精密检测,有效控制了外延级蓝宝石衬底的加工精度。产品精度高、性能稳定、达到国际先进水平。
找到28项技术成果数据。
找技术 >基于LED的普适光通信
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
一、项目简介 利用LED灯这个生活必需品来做无线通 信的信息基站,灯光照度20 lx就可实现对物 联网设备的光学控制,灯光照度300 lx能实 现100M可见光上网。该技术属于6G新技术, 可用于人口密集区和射频敏感区,替代WiFi 实现高速大容量的无线光上网,同时也可用 于搭建基于无线光通信的物联网。基于LED 的普适光通信研究课题,由国家重点研发计 划"可见光通信关键技术及系统研发"项目 首席科学家陈雄斌研究员领衔,旨在推广可 见光通信新技术的应用,解决方案成本远低 于同类方案。 2008年,半导体所的可见光通信研究工 作起步,2011年开始提供应用系统的定制化 销售。2020年1月,在通信距离为3m时,1 瓦功率的荧光型LED单路实时传输速率已达 1。393 Gbps。课题组研发的100Mbps等级的 灯光上网系统的上网速率可达95Mbps,同时 具备10Mbps等级的小型化灯光上网系统。 可见光物联网系统已衍生出"智能家居系统"。 安装一盏LED灯就能实现全屋智能,具体功 能展示请浏览下面的视频链接。 https://www。bilibili。com/video/av67426633/ 可见光物联网系统实景和可见光上网模块实物 二、 技术特点 可见光通信的技术优势是: (1) 单点高速、系统大容量、使用安全、 节能。 (2) 能用于射频敏感区和工业复杂环境 下的无线通信。 三、 专利情况 已授权发明专利3项。研究团队在可见 光通信研究领域有十几年的研究基础,拥有 荧光型LED高速实时通信的核心技术,可以 不断升级系统的性能。同时,在芯片、模块 层面有独特的专业优势,可以有效防止被仿 造。 四、 应用领域及市场前景 在物联网领域,除了可用于复杂电磁环 境下的工业设备互连、自动控制之外,也可 以借助智能家居系统的形式用于居家养老、 养老院及医院特需病房的智能化改造。在宽 带无线通信领域,能解决现在5G高能耗问题, 为未来6G的高速大容量通信提供支撑。目前, 智能家居和可见光上网系统的定制化销售金 额累计巳超过200万元。 五、 合作方式 技术许可、技术转
大功率贴片LED的研究与应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:文化、体育和娱乐业
技术简介
随着SMD器件的发展,今后的接插件会朝着SMD器件方向发展,实现小型化、高密度和鲜艳色彩,这样显示器的屏幕在有限的尺寸中可获得更高的分辨率。同时可实现结构轻巧简化及良好的白平衡;并且半值角可达160°,从而使显示屏更薄,可获得更好的观看效果。相对于其他封装器件,SMD LED具有有很多独到的优异特性:组装密度高、电子产品体积小、重量轻,贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右,一般采用SMT之后,电子产品体积缩小40%~60%,重量减轻60%~80%。可靠性高、抗振能力强。焊点缺陷率低。高频特性好。减少了电磁和射频干扰。易于实现自动化,提高生产效率。降低成本达30%~50%。节省材料、能源、设备、人力、时间等。
microLED衬底激光剥离技术
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:文化、体育和娱乐业
技术简介
一、项目简介 microLED技术,即LED微缩化和矩阵化技术。指的是在一个芯片上集成的高密度微小尺寸的LED阵列,可看成是户外LED显示屏的微缩版,继液晶显示之后,microLED是新一代迭代技术的有力竞争者,而microLED芯片尺寸只有原来主流LED芯片的百分之一,达到几十微米量级。由于芯片尺寸小,传统的植球打线方式将严重降低芯片的发光比例,剥离掉蓝宝石衬底的垂直结构必定是microLED的主流芯片结构。microLED衬底激光剥离技术的基本原理是通过高能量激光束辐照,在蓝宝石/GaN界面形成局部高温,分解气化GaN材料。温度场分布决定了激光剥离技术中脉冲激光能量密度等关键参数的选取,是实现高效、低损伤激光剥离的重要参数。microLED衬底激光剥离技术利用紫外激光辐照衬底,熔化缓冲层,实现宝石衬底的剥离。通过选择合适的激光器类型和发射波长,激光剥离技术不仅仅可以实现GaN/Sapphire体系的衬底剥离,还可以实现ITO、ZnO等材料与蓝宝石衬底的剥离。 二、技术特点 通过选择合适的激光器类型和发射波长,激光剥离技术不仅仅可以实现GaN/Sapphire体系的衬底剥离,还可以实现ITO、ZnO等材料与蓝宝石衬底的剥离。此外,其剥离下来的蓝宝石衬底可以回收后重复利用多次。microLED衬底激光剥离技术由于减少刻蚀、磨片、划片等工艺,而且剥离出来的蓝宝石衬底可以重复运用,有效地节约工艺成本。microLED衬底激光剥离技术同时也可以用于薄膜结构LED以及HEMT等电力电子器件等衬底剥离。半导体所半导体照明研发中心采用microLED衬底激光剥离技术,成功的实现了GaN外延片与蓝宝石衬底的剥离,成品率高于90%。 三、专利情况 已申请国内发明专利8项,授权3项。 四、应用领域及市场前景 一旦microLED技术成为新一代显示技术,microLED衬底激光剥离技术将推动microLED开拓巨大的显示市场,具有广阔的市场前景。对于芯片制造企业来说需要新建半导体工艺厂房,购置半导体工艺设备,预计需5000万元的产业化经费。 五、合作方式 知识产权许可;技术转让、技术服务。
无线激光高清视频传输系统
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:采矿业
技术简介
成果简介 本产品为一种采用无线激光技术将高清视频数据实时传输到全彩LED显示屏的系统。产品设计基于无线光通信的发射和接收电路,并基于高速激光通信技术,实现高清视频信息的无失真传输,可应用于军事、银行、机场、石油钻塔、企业网互联、通讯和电力铁塔、媒体实况转播、应急救援指挥、野外作业等领域。 技术特点 (1)传输距离≥50m;(2)通信速率为200Mbit/s;(3)传输分辨率为1280*720;(4)发射平均功率≤500mW;(5)系统光采集光线入射角≤15°。 市场分析 本系统采用激光传输,具有可利用频带丰富,通信容量大,传输速率高等优点。同时,由于无线光传输无需增设基站、无需拉线布线、部署便捷,将节约大量的布设成本。
基于微结构调控的高品质大功率LED关键技术及产业化
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
能源与环境问题是21世纪人类面临的重大问题,绿色节能成为全世界的主题。半导体照明(LED)以其高效节能的特性,成为各国优先发展的战略性新兴产业,但核心技术一直被国外垄断。随着多年技术和产业发展,国内已形成LED全产业链条,整体产值连续十年年均增长超过20%,但是大功率LED的散热和发光效率仍然是行业内共识的关键技术瓶颈。大功率LED散热和发光是个系统工程,涉及材料、固体物理、光机电和热力学等多学科领域,亟待自主开展系统性发明创造。在国家863计划和浙江省重大科技专项等项目支持下,项目组原创了多维高导热散热、高效荧光粉和高品质LED光学系统等微结构调控技术,在大功率LED散热和发光领域实现重大突破。1、针对大功率LED散热问题,发明了多维高导热散热微结构调控技术。首次提出了实现烧结助剂偏聚于氮化铝陶瓷三叉晶界点的新型结构及其制备方法,获得了新型高导热氮化铝陶瓷基板材料:提出了一种LED热阻测量方法及装置,量化分析了微结构热阻,实现了热阻的准确检测与评价;发明了通透进气三维对流高效散热结构,实现了大功率LED三维高导热散热的一体化,使大功率LED具有超低光衰(小于1%)。2、针对大功率LED荧光粉热稳定性问题,发明了高性能荧光粉微结构调控技术。建立了荧光粉异构不等价基团取代模型,创新设计了荧光粉基质晶体配位场,实现了对激活离子能带结构的调控,大幅度提高荧光粉热激活能和高温发光效率(150℃不低于95%);构建了荧光粉晶粒生长模型,揭示了烧结过程涉及的反应热力学和动力学与荧光粉微观形貌的内在联系,解决了荧光粉形貌不规则和分散性差等技术难题。封装成LED器件光效提高12%。3、针对大功率LED照明均匀性问题,发明了髙品质LED光学系统微结构调控技术。揭示了出光过程损耗对出光效率的影响机制,提出了“蛾眼”结构导光、一维光子晶体增光和微透镜阵列配光的协同光场调控技术,解决了LED近朗伯型光分布能量分割重构远场高效均匀配光技术难题,在提高LED出光效率的基础上,使LED照明均匀性高达84.2%;自主研制了LED光谱辐射计标准仪器,实现了LED高精度快速检测和评价。项目获授权美国发明专利2件、中国发明专利43件和软件著作权5件;发表SCI论文75篇,形成国际标准5项和国家标准12项。产品已在合作企业实现产业化,近三年新增销售74.4亿元,新增利税13.2亿元,出口创汇6.7亿美元;在某型号军舰、三峡大坝、东海油井、故宫博物院等重大工程照明获得应用;产品出口30余个国家和地区,打破了高端产品被国外垄断的局面,推动了国家照明产业的升级和发展;经国家电光源质量监督检验中心等单位检测,性能优于国内外同类产品。专家组鉴定认为;项目产品拥有系列自主知识产权,总体技术处国际先进水平,其中多维高导热散热和荧光粉微结构调控技术处国际领先水平。项目成果曾获浙江省科学技术一等奖和浙江省技术发明一等奖。
垂直结构大功率白光 LED
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
成果简介 对于大电流注入下的高功率 LED 而言,光衰是 LED 普遍存在的问题。主要原因有载流子在多量子阱(MQW)上的溢出(overflow); LED 芯片的晶体内部的缺陷导致的非辐射复合;在大注入条件下,载流子分布的不均匀;以及 LED 结构 设计合理性等原因;这些因素在 LED 材料生长过程中(采用MOCVD 技术)就已经决定。而大功率LED 在实际应用过程中另外一个瓶颈就是芯片的热输运处理问题。在大注入条件下,过高的 pn 结结温,导致内量子效率迅速降低。因此降低热阻就成为大功率 LED 实际应用过程中关键的技术环节。区别于LED 同侧电极封装、倒装焊 LED 封装等封装结构,垂直结构封装具有更大的优势。首先载流子可以均匀分布,另外剥离蓝宝石衬底后,键合到金属或导热陶瓷热沉上,大大降低热阻,提高了LED 最大输出功率。本项目采用激光剥离技术,完整的把 LED 芯片从蓝宝石衬底上剥离出来,然后通过金属键合工艺,键合到导电、导热的金属或 陶瓷热沉上,易于大规模集成 LED,降低热阻。易于驱动电路的设计。 成熟程度和所需建设条件 本项目先后成功应用于LED芯片封装企业,结果表明在大电流注入下 ( ≥ 350mA),LED 光衰小于≤4%,最大输出功率比传统封装 LED 提高 23%。热阻降低 显著,经济和社会效益明显。与传统的封装工艺兼容性好。 技术指标 (1) 发光效率: 138lm/W @350mA,芯片尺寸大于等于 1mm×1mm; (2) 最大输入电流 1500mA; (3) 光衰:4% @ 350mA, 1000 小时;5% @ 1500mA, 1000 小时; (4) 色温: 3200~6700K;显色指数:75~91; (5) 采用激光剥离技术,2 英寸完整剥离的成品率93%; (6) 热阻低于 3K/W,比传统正装热阻低 50%以上;与传统正装 LED 比较, 热阻降低,最大输入电流显著增加,提高出光功率一倍以上。而且采用垂直结构 LED 抗静电能力大大增加,反向漏电也显著减少。 市场分析和应用前景 以 III 族氮化物发光二极管(LED)为基础的节能、绿色、环保照明引起世界各国的广泛重视,特别是 2014 年诺贝尔物理学奖授予了日本三个顶级科学家, 他们所从事的领域即为用于白光照明的蓝光 LED,这一奖项的获得,必将推动世 界范围内的各个国家对白光照明领域的发展。对通用照明而言,高的功率密度,发光效率和可靠性,以及智能照明技术无疑是最有前景的。垂直结构大功率白光 LED 在发光效率、降低热阻、易于集成等方面,都有着巨大的优势。而且采用激光剥离技术,可降低生产成本,因此垂直结构 LED 必将是集成封装、智能 LED 控制的必然趋势。 社会经济效益分析 项目实施以来,由于热阻大大降低,提高了出光功率。采用激光剥离技术, 有效的降低了生产成本,有效的降低了每klm 的价格,而且 LED 易于在各种热沉封装以及集成封装,与传统封装工艺兼容性好,可以应用在各种灯具的设计、开发上面,不仅为企业带来可观的经济效益,同时也产生了良好的社会效益。 合作方式 合作开发、受托开发、技术转让
MMD智慧道路照明系统
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
本项目研发目标为一种基于LED光源的多维度 (Multi-dimensional)、模块化 (Modularity) 和分布式(Distributed)的智慧道路照明系统,简称MMD路灯照明系统。采用MMD路灯,可以提供多个维度的空间照明,克服传统高灯位照明方式和常规低灯位照明方式存在的弊端问题,例如可有效解决眩光、频闪、无效照明和照度均匀性差等问题,同时可显著提高照明效率、大幅度降低能耗。MMD路灯内部包括6个照明子系统: 逆向照明子系统一一提供路面照明:正向照明子系统一一提供前景与路面照明;横向照明子系统一一提供雾霾天气照明;警示照明子系统一一提供故障警示照明;警醒照明子系统一一提供抑制疲劳与昏睡照明。灯具内部结构如图1所示MMD-5.0国块化设行管早服号子系说的国控城子乐技术创新:1.相对于高位LED路灯,降低耗电50%,降低运维费66%;相对于传统低位路灯,降低耗电70%。2.有效提高浓雾下的裸眼视觉距离,防止二次事故将预警距离提高至200米:西国明子3.相对于高位LED路灯,降低眩光90%:相对于常规低位路灯,降低频闪80%。奥然增子南于国妈息图1 第五代MMD路灯市场前景及应用领域:可提升光利用率,降低能耗。可有效消除眩光和频闪现象,提升路面照明品质。在雾霾天气下,采用能见度增强技术,可以将驾驶员的有效视觉距离提升一倍以上。采用警示照明,避免二次事故。
采用氢化物气相外延(HVPE)技术制备 GaN 衬底
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
成果简介随着技术发展,对于大功率白光 LED 而言,发光效率的提高一直是个瓶颈。针对 GaN 基器件,由于同质 GaN 衬底价格昂贵,因此一直没有被普遍应用到 GaN 基材料生长领域。目前一般采用在异质衬底上生长 GaN 基材料,国内外一般采用蓝宝石衬底、碳化硅衬底、硅衬底等等。这导致 GaN 基材料与异质衬底之间的热膨胀系数、晶格系数的不匹配,从而 GaN 基材料中缺陷密度很高,一般在 105~ 108/cm2 量级。高密度的缺陷直接导致光电器件发光效率降低、寿命减少。因此采用 GaN 衬底,一直是国内外关注的焦点问题。本项目采用 HVPE 技术,生长 GaN 衬底材料。该技术特点是生长速度快,晶体质量高。HVPE 技术是把 GaN 晶体直接生长在具有特定图形的蓝宝石衬底上,当 GaN 晶体生长到一定厚度(mm 量级),在降温过程,利用 GaN 材料与蓝宝石衬底材料的热膨胀系数的差异,使得 GaN 晶体从蓝宝石剥离下来,实现高质量的 GaN 衬底。在 GaN 衬底上生长 LED 可大大提高出光效率,增加寿命。同时在 GaN 同质衬底上可实现 GaN 基材料的激光器(LD),广泛应用到高密度数据存储,高分辨率大屏幕显示、投影仪等领域。另外在 GaN 衬底上也可实现高性能的电子学器件,例如大功率电开关、FET 等。 成熟程度和所需建设条件本项目先后成功应用于 GaN 衬底芯片企业,结果表明 GaN 晶体质量高,在随后的 MOCVD 生长 LED、LD 过程中,大大降低缺陷密度,提高出光效率。HVPE 技术需要在超净间中运行,保证恒定的温度、湿度。所需要的是 HVPE 设备,以及材料生长过程中的特种气体源、金属 Ga 源。需要有晶体材料的切、磨、抛工艺。目前该技术已在高新技术企业实现,并取得很大的经济效益和广泛的社会效益。 技术指标(1)HVPE 晶体生长速度:10~200μm/h;(2)GaN 衬底: 300~400μm@2 英寸;(3) XRD 的 002 对称衍射峰半宽低于 120arc sec,102 衍射峰低于 150arc sec;(4) 晶体内部无裂纹,表面光亮平整,可直接用于 MOCVD 的材料生长。 市场分析和应用前景GaN 体系材料应用前景很广阔,市场预测 2020 年将大于 350 亿美元,因此相应的 GaN 衬底需求也相对很大。虽然目前蓝宝石是生长 GaN 材料的主要衬底, 但是基于未来的发展,GaN 同质衬底是最终的方法和最根本的途径。图一是 2014 年获得诺贝尔物理学奖的中村修二所做的报告,他强调未来 LED 的发展必将是以GaN 衬底为基础的器件。 图 1 诺贝尔奖获得者对于 GaN 衬底应用的报告 社会经济效益分析项目实施以来,生长出高质量的 GaN 衬底,晶体无裂纹,透明。在随后采用MOCVD 技术生长 LED、LD 等器件,由于大大降低 GaN 基材料内部的缺陷密度,从而提高了出光功率,提高器件寿命。可以说,对于庞大的 LED 产业,GaN 衬底同样具有非常好的社会和经济效益。 合作方式合作开发、受托开发、技术转让
便携式多模式显微成像装置
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:卫生和社会工作
技术简介
本产品具有轴向自动聚焦、样本扫描和多色 LED 阵列编码照明功能,通过自研控制软硬件系统,能实现细胞和组织的多模式成像 (明场、暗场、差分相衬、相位成像),结合人工智能技术,实现对红细胞的分类识别。本产品无需 染色标记,即能实现细胞和组织样本的高衬度成像,弥补了市场上尚无相位成 像相关商业化产品的空白。 课题组已自研样机 4 台套。
高亮度LED用蓝宝石衬底材料
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该项目产品自行开发了铜盘抛光和化学机械抛光(CMP)两步法抛光技术,实现了蓝宝石晶体的高效高质量抛光;通过高分辨率非接触式光学轮廓仪,对影响外延质量的表面粗糙度、翘曲度、弯曲度及厚度变化量等进行了精密检测,有效控制了外延级蓝宝石衬底的加工精度。产品精度高、性能稳定、达到国际先进水平。