半导体的第一次革命：电子学与信息技术；半导体的第二次革命：LED照明

LED照明的优势：
1、节约大量照明能源
LED能耗仅为白炽灯的90%，荧光灯的50%，我国照明用电每年在3000亿度以上，用LED取代全部白炽灯或部分取代荧光灯，可节省1/3照明用电，这相当于节约一个总投资超过2000亿元三峡工程全年的发电量。
2、LED的能量转化效率非常高，使用寿命很长
LED发光效率几乎呈指数增加，到2010~2012年，美国和日本的LED发光效率预计要达到120~150lm/w，超过现有最好的电子放电灯的发光效率。LED灯的使用寿命是5万~10万小时，是荧光灯的5~10倍，白炽灯的50~100倍。
3、LED的使用大大改善对于环境的污染
现有电力大多来源于煤、石油、天然气，它们燃烧产生的碳氧化物CO,CO2危害环境，造成温室效应。荧光灯中含有汞，灯管破裂后可能溢出的汞会污染环境。用LED取代后，这样的二次污染就可以消除。

LED使用的半导体材料发展历史:

1965年 磷砷化镓（GaAsP）红光 光通量：0.1lm/w
1968年 氮掺杂磷砷化镓（GaAsP）  红光、橙光、黄光  1lm/w
1971年 镓磷(GaP)裸片LED 绿光
20世纪80年代  砷化铝镓（AlGaAs）10lm/w
1992年 氮化镓（GaN） 蓝光 
1997年 白光LED发明

LED的发光原理：
当一块P型半导体与一块N型半导体结合在一起时，两者中的截流子—空穴和电子必定向对方扩散，最后达到平衡，形成PN结，在结区建立起所谓的“内建电场”。PN结是二级管的关键所在。当二级管加上正向偏压之后，内建电厂被削弱，PN结变得很薄，电子和空穴很容易通过PN结，分别注入到P区和N区，相对于原来的多数截流子来说，这种注入的截流子称为“非平衡少数截流子”。当它们和多数截流子复合时，多余的能量就可能转化为光能的形式辐射出来，当然也可能以热的形式辐射出来，这取决于不同的半导体材料。LED发光过程包括三部分：正向偏压下的截流子注入、复合辐射和光能传输。

LED发展瓶颈：
1、光的转换效率还没有达到现有的最好的传统光源的转换效率；
2、无法直接发白光。（这个问题已被解决：将粒径直径为1.5纳米的硒化镉（CdSe）纳米晶加粘合剂聚亚胺酯进行混合，制成薄膜，然后覆盖到波长约为400纳米的市售普通LED上，就可发出420~710纳米波长的白光。

LED的主要用途：

几乎应用到照明的各个方面：普通家用照明、商业照明、工业照明、户外静止照明和景观灯、移动设备的背光源、交通信号灯以及汽车上各种照明灯等。LED照明设备具有亮度高、光色纯度好等优点。

lm/w:流明/瓦  lm表示光源在单位时间内发出的光亮，称为“流明”，是衡量光亮度的重要指标。