2018-08-07 10:13:30

文/胡曉東
責(zé)編/王艷玲

瑞典皇家科學(xué)院于當(dāng)?shù)貢r(shí)間2014年10月7日揭曉了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，日本科學(xué)家赤崎勇(Isamu Akasaki)、天野浩(Hiroshi Amano)和美籍日裔科學(xué)家中村修二(Shuji Nakamura )獲此殊榮，分享總額為800萬(wàn)瑞典克朗的獎(jiǎng)金，以表彰他們發(fā)明了藍(lán)色發(fā)光二極管(LED)。這是繼2009年“半導(dǎo)體成像器件電荷耦合器件”(CCD)獲獎(jiǎng)后又一個(gè)“發(fā)明類”諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。與其它獲得諾獎(jiǎng)的高精尖發(fā)明相比，藍(lán)色發(fā)光LED似乎并不起眼，其芯片只有芝麻大小，但LED燈在生活中卻幾乎隨處可見，而且價(jià)格低廉。20多年前，當(dāng)GaN藍(lán)色發(fā)光二極管第一次閃耀時(shí)，這項(xiàng)將對(duì)全人類的福祉作出重大貢獻(xiàn)的發(fā)明引起了整個(gè)科學(xué)界的震動(dòng)。在寬禁帶半導(dǎo)體研究領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)外的同行們期待LED贏取諾獎(jiǎng)已經(jīng)很多年了。

LED是英文Light Emitting Diode的縮寫，中文稱之為發(fā)光二極管，是一種能將電能轉(zhuǎn)化為光能的半導(dǎo)體元件。發(fā)光二極管的基本結(jié)構(gòu)是p-n結(jié)，由兩種不同極性的半導(dǎo)體材料組成， 分別是p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體。p型半導(dǎo)體也稱為空穴型半導(dǎo)體，即空穴濃度遠(yuǎn)大于自由電子濃度的雜質(zhì)半導(dǎo)體。在p型半導(dǎo)體中，空穴為多子，自由電子為少子，主要靠空穴導(dǎo)電?？昭ㄖ饕呻s質(zhì)原子提供，自由電子由熱激發(fā)形成。摻入的雜質(zhì)越多，多子(空穴)的濃度就越高，導(dǎo)電性能就越強(qiáng)。n型半導(dǎo)體也稱為電子型半導(dǎo)體，即自由電子濃度遠(yuǎn)大于空穴濃度的雜質(zhì)半導(dǎo)體。LED也具有單向?qū)щ娦?。?dāng)加上正向電壓后，空穴和電子分別從n區(qū)和p區(qū)注入，在p-n結(jié)附近數(shù)微米的范圍內(nèi)，從p 區(qū)注入到n區(qū)的空穴與n區(qū)的電子復(fù)合，而由n區(qū)注入到p區(qū)的電子則與p區(qū)的空穴復(fù)合，產(chǎn)生自發(fā)輻射的熒光。發(fā)射光子的能量近似為半導(dǎo)體的禁帶寬度，即導(dǎo)帶與價(jià)帶之間的帶隙能量。禁帶寬度是半導(dǎo)體的一個(gè)重要特征參量，其大小主要決定于半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)，即與晶體結(jié)構(gòu)和原子的結(jié)合性質(zhì)等有關(guān)。原子對(duì)價(jià)電子束縛得越緊，化合物半導(dǎo)體的價(jià)鍵極性越強(qiáng)，則禁帶寬度越大。硅 (Si)、砷化鎵(GaAs)和氮化鎵(GaN)的禁帶寬度在室溫下分別為1.24eV、1.42eV和3.40eV。半導(dǎo)體材料的發(fā)光波長(zhǎng)受制于禁帶寬度，兩者之間的關(guān)系為發(fā)光波長(zhǎng)(nm)=1240/禁帶寬度(eV)。因此，要實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)為460nm的藍(lán)色發(fā)光需要禁帶寬度為2.7eV以上的寬禁帶半導(dǎo)體，比如GaN。這是研究GaN以實(shí)現(xiàn)藍(lán)光LED最根本的物理原因。

固體電致發(fā)光的早期研究

早在固體材料電子結(jié)構(gòu)理論建立之前，固體電致發(fā)光的研究就已經(jīng)開始。最早的相關(guān)報(bào)道可以追溯到上世紀(jì)初的1907年。就職于Marconi Electronics（馬可尼電子系統(tǒng)有限公司）的H.J.Ｒound在碳化硅（SiC）晶體的兩個(gè)觸點(diǎn)間施加電壓，在低電壓時(shí)觀察到黃光，隨電壓增加則觀察到更多顏色的光。前蘇聯(lián)的器件物理學(xué)家O.Losev(1903—1942)于上世紀(jì)二三十年代在國(guó)際刊物上發(fā)表了數(shù)篇有關(guān)SiC電致發(fā)光的論文。

20世紀(jì)40年代半導(dǎo)體物理和p-n結(jié)的研究蓬勃發(fā)展，1947年在美國(guó)貝爾電話實(shí)驗(yàn)室誕生了晶體管。Shockley、Bardeenan和BrattALN共獲1956年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。人們開始意識(shí)到p-n結(jié)能夠用于發(fā)光器件。1951年美國(guó)陸軍信號(hào)工程實(shí)驗(yàn)室的K.Lehovec等人據(jù)此解釋了SiC的電致發(fā)光現(xiàn)象:即載流子（即電流載體）注入結(jié)區(qū)后電子和空穴復(fù)合導(dǎo)致發(fā)光。然而，實(shí)測(cè)的光子能量要低于SiC的帶隙能量，他們認(rèn)為此復(fù)合過程可能是雜質(zhì)或晶格缺陷主導(dǎo)的過程。1955年和1956年，貝爾電話實(shí)驗(yàn)室的J.R.Haynes證實(shí)在鍺和硅中觀察到的電致發(fā)光是源于p-n結(jié)中電子與空穴的輻射復(fù)合。

1957年，H.Kroemer預(yù)言異質(zhì)結(jié)有著比同質(zhì)結(jié)更高的注入效率，同時(shí)對(duì)異質(zhì)結(jié)在太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用提出了許多設(shè)想。1960年R.L.Anderson第一次制成高質(zhì)量的異質(zhì)結(jié)，并提出系統(tǒng)的理論模型和能帶圖。1963年Z.I.Alferov和H.Kroemer各自獨(dú)立地提出基于異質(zhì)結(jié)的激光器的概念，指出利用異質(zhì)結(jié)的超注入特性實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的可行性，并且特別指出同質(zhì)結(jié)激光器不可能在室溫下連續(xù)工作。

經(jīng)過堅(jiān)持不懈的努力，1969年異質(zhì)結(jié)激光器終于實(shí)現(xiàn)室溫連續(xù)工作，這構(gòu)成了現(xiàn)代光電子學(xué)的基礎(chǔ)。

H.Kroemer和Z.I.Alferov因發(fā)明異質(zhì)結(jié)晶體管和激光二極管(LD) 所做出的奠基性貢獻(xiàn)，獲得了2000年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。之后，GaAs 倍受關(guān)注，基于GaAs的p-n結(jié)的制備技術(shù)迅速發(fā)展。GaAs是直接帶隙半導(dǎo)體材料，電子與空穴的復(fù)合不需要聲子的參與，非常適合于制作發(fā)光器件。GaAs的帶隙為1.4eV，相應(yīng)發(fā)光波長(zhǎng)在紅外區(qū)。1962年夏天觀察到了p-n結(jié)的發(fā)光。數(shù)月后，三個(gè)研究組獨(dú)立且?guī)缀跬瑫r(shí)實(shí)現(xiàn)了液氮溫度下(77K)GaAs的激光，他們分別是通用電氣，IBM和MIT林肯實(shí)驗(yàn)室。異質(zhì)結(jié)及后來(lái)的量子阱，能夠更好地限制載流子，提高激光二極管的工作性能。室溫下連續(xù)工作的LD被廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域。

可見光LEDs的發(fā)展歷程

第一只LED是1962年由Holonyak等人利用GaAsP材料制得的紅光LED，因?yàn)槠溟L(zhǎng)壽命、抗電擊、抗震等特點(diǎn)而作為指示燈，1968年實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化。20世紀(jì)70年代，隨著材料生長(zhǎng)和器件制備技術(shù)的改進(jìn)，LED的顏色從紅光擴(kuò)展到黃綠光。20世紀(jì)80年代，借助AlGaAs新材料的生長(zhǎng)技術(shù)的發(fā)展，高質(zhì)量AlGaAs/GaAs量子阱得以應(yīng)用于LED結(jié)構(gòu)中，載流子在量子阱中的限制效應(yīng)大大地提高了LED的發(fā)光效率。20世紀(jì)90年代，四元系A(chǔ)lGaInP/GaAs晶格匹配材料的使用，使得LED的發(fā)光效率提高到幾十lm/W(lm:流明，表征光通量的單位)。美國(guó)惠普公司利用截角倒金字塔(TIP)管芯結(jié)構(gòu)得到的桔紅光的LED，其效率達(dá)到100lm/W。

藍(lán)色發(fā)光LED的研究更為漫長(zhǎng)和曲折。起初人們嘗試研究間接帶隙的SiC和直接帶隙的硒化鋅(ZnSe)，都沒能實(shí)現(xiàn)高效發(fā)光。20世紀(jì)50年代后期，Philips Research實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)開始認(rèn)真研究基于GaN的新發(fā)光技術(shù)的可行性，盡管那時(shí)GaN的帶隙才剛剛被測(cè)定。H.G.Grimmeiss和H.Koelmans用不同的活化劑，實(shí)現(xiàn)了基于GaN的寬光譜高效光致發(fā)光，據(jù)此申請(qǐng)了一項(xiàng)專利。然而，當(dāng)時(shí)GaN晶體的生長(zhǎng)非常難，只能得到粉末狀的小晶粒，根本無(wú)法制備p-n結(jié)。Philips的研究者放棄了GaN的研究，決定還是集中力量研究GaP體系。

20世紀(jì)60年代后期，美國(guó)、日本和歐洲的數(shù)個(gè)實(shí)驗(yàn)室，均在研究GaN的生長(zhǎng)和摻雜技術(shù)。1969年，Maruska和Tietjen首先用化學(xué)氣相沉積( Chemical Vapor phase Deposition) 的方法在藍(lán)寶石襯底上制得大面積的GaN薄膜，這種方法是用HCl氣體與金屬Ga在高溫下反應(yīng)生成GaCl，然后再與NH3反應(yīng)生成GaN，這種方法的生長(zhǎng)速率很快(可達(dá)到0.5μm/min)，可以得到很厚的薄膜，但由此得到的外延晶體有較高的本底n型載流子濃度，一般為1019cm-3 。

1971年美國(guó)RCA實(shí)驗(yàn)室的Pankove研究發(fā)現(xiàn)了氮化物材料中形成高效藍(lán)色發(fā)光中心的雜質(zhì)原子，并研制出MIS(金屬-絕緣體-半導(dǎo)體)結(jié)構(gòu)的GaN藍(lán)光LED器件，這就是全球最先誕生的藍(lán)色LED。但是限于當(dāng)時(shí)的生長(zhǎng)技術(shù)，難于長(zhǎng)出高質(zhì)量的GaN薄膜材料，同時(shí)p型摻雜也未能解決，因此外部量子效率只有0.1%，看不到應(yīng)用的前景。藍(lán)色發(fā)光二極管成為橫在科學(xué)家面前的難題。GaN熔點(diǎn)高，缺乏匹配襯底，GaN晶體生長(zhǎng)十分困難，而且能隙比ZnSe大，因此p型摻雜被認(rèn)為是難上加難。所以大多數(shù)研究人員都放棄了GaN的研究，或者轉(zhuǎn)戰(zhàn)ZnSe。GaN研究陷于較長(zhǎng)時(shí)間的停滯期。

艱難的探索

人類對(duì)Ⅲ族氮化物的研究可以追溯到八十多年前，首先是在1932年，Johnson等人利用金屬Ga和氨氣反應(yīng)，制備合成了GaN的粉末。但此后GaN的研究一直處于停滯階段。在曠日持久的艱難跋涉中，許多人看不到希望而放棄了努力， 現(xiàn)年85歲的赤崎勇是少數(shù)的孤行者，奮斗了幾十年，在持久的探索中找到了一條通向光明的路。

赤崎勇早在1966年前后就對(duì)藍(lán)色LED和藍(lán)色半導(dǎo)體激光器的研究持有強(qiáng)烈意愿。20世紀(jì)70年代，美國(guó)RCA公司和荷蘭飛利浦公司的同仁先后放棄氮化鎵研究，赤崎勇迎難而上，于1973年正式開始GaN藍(lán)色發(fā)光器件的研究。

1974年，赤崎勇的研究小組利用舊的真空蒸鍍裝置改造拼湊了MBE(分子束外延生長(zhǎng)) 裝置，長(zhǎng)出了不太均勻的GaN薄膜。第二年，赤崎勇提交的“關(guān)于藍(lán)色發(fā)光元件的應(yīng)用研究” 申請(qǐng)獲得日本通商產(chǎn)業(yè)省的為期三年的資助。赤崎勇用這筆資金購(gòu)置了新的MBE裝置繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，但GaN薄膜的質(zhì)量并沒有得到提高。隨后他們又嘗試了HVPE(氫化物氣相外延)法， 進(jìn)展仍然不盡如人意。赤崎勇認(rèn)識(shí)到:由于氮?dú)獾恼羝麎簶O高，采用超高真空的MBE法并不是最適合GaN的生長(zhǎng)，而HVPE法的生長(zhǎng)速度過快，而且伴隨部分逆反應(yīng)，晶體質(zhì)量較差。MOCVD(有機(jī)金屬化學(xué)氣相沉積)的生長(zhǎng)速度介于MBE法和HVPE法之間，最適合GaN生長(zhǎng)。于是在1979年赤崎勇決定采用MOCVD法研究GaN的生長(zhǎng)。在襯底選擇上，赤崎勇綜合考慮晶體的對(duì)稱性、物理性質(zhì)的匹配、對(duì)高溫生長(zhǎng)條件的耐受性等因素，經(jīng)過一年多實(shí)驗(yàn)， 在對(duì)Si、GaAs和藍(lán)寶石等進(jìn)行反復(fù)對(duì)比研究后，決定使用藍(lán)寶石作為外延襯底。赤崎勇做出的這兩項(xiàng)選擇，即采用MOCVD生長(zhǎng)法和藍(lán)寶石作為外延襯底，無(wú)疑是重要而關(guān)鍵的，至今仍然被廣泛采用。隨后，赤崎勇研制的MIS型藍(lán)色LED開始樣品供貨。在GaN研究取得突破的前夜，1981年赤崎勇離開松下技研到名古屋大學(xué)擔(dān)任教授。

當(dāng)時(shí)最尖端的MOCVD裝置不但價(jià)格昂貴，高達(dá)數(shù)千萬(wàn)日元，而且沒有用于生長(zhǎng)GaN的商用設(shè)備。赤崎勇研究室每年的研究經(jīng)費(fèi)約為300萬(wàn)日元，他們只能自己動(dòng)手，靠購(gòu)買零部件， 利用舊的加熱用振蕩器，企業(yè)捐贈(zèng)的60cm的石英管等組裝完成了MOCVD裝置，但優(yōu)質(zhì)GaN 薄膜的生長(zhǎng)并不順利。1983年天野浩從名古屋大學(xué)工學(xué)部本科畢業(yè)后，幸運(yùn)成為赤崎勇的碩士研究生。在兩年的時(shí)間里，天野浩對(duì)襯底溫度、反應(yīng)室真空度、反應(yīng)氣體流量、生長(zhǎng)時(shí)間等條件反復(fù)進(jìn)行調(diào)整，做了1500多次實(shí)驗(yàn)，但依然沒有生長(zhǎng)出好的GaN薄膜。

1985年的一天，如同往常生長(zhǎng)GaN一樣， 天野浩把MOCVD的爐內(nèi)溫度提高到1000℃以上的生長(zhǎng)溫度。這時(shí)，碰巧爐子出了問題，溫度只達(dá)到700～800℃左右，無(wú)法生長(zhǎng)GaN薄膜。但此時(shí)天野浩的腦海里冒出了“加入Al也許能提高晶體質(zhì)量”的念頭。于是天野浩在藍(lán)寶石襯底上試著生長(zhǎng)AlN薄膜，在這一過程中爐子恢復(fù)了正常，他又將爐溫提高到1000℃繼續(xù)生長(zhǎng)GaN薄膜。后來(lái)樣品經(jīng)顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)出了均勻的GaN薄膜。歪打正著成就了低溫生長(zhǎng)AlN緩沖層技術(shù)，這是發(fā)明藍(lán)光LED的突破性技術(shù)之一，此成果于1986年發(fā)表在《應(yīng)用物理》快報(bào)上，天野浩為第一作者，赤崎勇名列第三。

無(wú)巧不成書，另一項(xiàng)重大突破——p型GaN 摻雜的實(shí)現(xiàn)也是偶然被天野浩所發(fā)現(xiàn)。

生長(zhǎng)出優(yōu)質(zhì)GaN薄膜后，他們自然把重點(diǎn)放在了p型摻雜的研究上。天野浩選擇鋅(Zn)和鎂(Mg)作為受主，摻雜到GaN薄膜中，但嘗試了多次始終沒有實(shí)現(xiàn)p型摻雜。當(dāng)時(shí)正在攻讀博士的天野浩去NTT（日本電報(bào)電話公司）進(jìn)行了為期1個(gè)月左右的實(shí)習(xí)，他用電子顯微鏡觀察摻Zn的GaN薄膜表面，意外發(fā)現(xiàn)在反復(fù)的量測(cè)后樣品發(fā)出了極為微弱的熒光。天野浩認(rèn)為摻Zn的GaN薄膜的導(dǎo)電特性發(fā)生了變化，可是經(jīng)過測(cè)量，發(fā)現(xiàn)并沒有形成p型。就在天野浩覺得GaN薄膜可能真的無(wú)法實(shí)現(xiàn)p摻雜而決定放棄時(shí)，他看到了一本教科書，書中說Mg是比Zn更容易實(shí)現(xiàn)p型的受主。他把GaN薄膜中摻雜的受主由Zn換成Mg，再次進(jìn)行電子顯微鏡觀察， 果然摻Mg的GaN薄膜變成了p型。赤崎勇教授與天野浩，將其發(fā)現(xiàn)發(fā)表在日本應(yīng)用物理期刊上，認(rèn)為是低能電子束輻照(LEEBI)的作用實(shí)現(xiàn)了GaN:Mg薄膜的p型導(dǎo)電。此發(fā)現(xiàn)卻造成了科學(xué)界的轟動(dòng)，GaN的p型摻雜成為發(fā)明藍(lán)光LED另一項(xiàng)重大突破。

赤崎勇和天野浩的研究小組很快于1989年在全球首次研制出了p-n結(jié)藍(lán)色LED。

與此同時(shí)，就在GaN藍(lán)光LED探索發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，中村修二以一匹黑馬的姿態(tài)躍上舞臺(tái)。他憑著“作別人不做的題目才有最大的發(fā)展機(jī)會(huì)”的想法，選擇研究GaN。經(jīng)過數(shù)年努力，中村于1992年第一次利用了InGaN/GaN周期量子阱結(jié)構(gòu)，取代了傳統(tǒng)的p-i-n結(jié)構(gòu)，大幅度提高了藍(lán)光LED的發(fā)光效率。他還發(fā)展了外延技術(shù)，用低溫生長(zhǎng)的薄層GaN替換AlN作為緩沖層。同時(shí)中村等人為了解開p型GaN的謎團(tuán)做了一系列的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)電子束對(duì)于p型激活的作用只可能來(lái)自于熱激活和高能電子的轟擊兩種因素。他們將GaN:Mg樣品放入700℃以上的N2和NH3氣氛下退火，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)都成功實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的p型GaN。實(shí)驗(yàn)證明熱處理(退火) 能有效激活摻雜的Mg受主。至此，p 型GaN的難題得以突破。

1993年，藍(lán)光LED實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)。

固體照明革命

GaN藍(lán)光和更短波長(zhǎng)LED的發(fā)明使得固體白光光源成為可能。1997 年，Schlotter 等人和中村等人先后發(fā)明了用藍(lán)光LED管芯加黃光YAG熒光粉實(shí)現(xiàn)白光LED。2001年Kafmann 等人用UV LED激發(fā)三基色熒光粉得到白光LED。國(guó)際上迅即出現(xiàn)高效白光LED的研究和產(chǎn)業(yè)化的競(jìng)爭(zhēng)，并持續(xù)至今，發(fā)光效率不斷被提高，目前已經(jīng)超過300lm/W（lm:流明，表征光通量的單位），電光轉(zhuǎn)換率達(dá)50% 以上。相比之下，節(jié)能燈的發(fā)光效率通常只有70lm/W左右。同時(shí)，各發(fā)達(dá)國(guó)家先后制定了基于固態(tài)照明的國(guó)家級(jí)研究項(xiàng)目。如日本的《21世紀(jì)照明技術(shù)》(The light for 21st century)， 美國(guó)能源部設(shè)立了“固態(tài)照明國(guó)家研究項(xiàng)目”(National Research Program on Solid State Lighting)，共有13個(gè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、公司和大學(xué)參加，由國(guó)家能源部、國(guó)防先進(jìn)研究計(jì)劃總署和光電工業(yè)發(fā)展協(xié)會(huì)聯(lián)合資助執(zhí)行。歐共體設(shè)立了“彩虹”計(jì)劃(Rainbow Project AlInGaN for Multicolor Ssources )，2003年6月，中國(guó)政府正式設(shè)立了“國(guó)家半導(dǎo)體照明工程項(xiàng)目”的國(guó)家級(jí)計(jì)劃。

今天我國(guó)已經(jīng)成為全球最大的照明產(chǎn)品生產(chǎn)、消費(fèi)和出口國(guó)，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模實(shí)現(xiàn)快速增長(zhǎng)，對(duì)LED的推廣做出了很大的貢獻(xiàn)。在經(jīng)歷了2015年的發(fā)展低谷和2016年的緩慢回升后，2017年中國(guó)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)重新步入發(fā)展快車道。產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，整體產(chǎn)值達(dá)到6538億元，增速高達(dá)25.3%,實(shí)現(xiàn)年節(jié)電1983度，減少二氧化碳排放1.78億噸。核心技術(shù)不斷突破，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的功率硅基黃光、綠光及紫外芯片光效達(dá)到世界先進(jìn)水平；智能照明、農(nóng)業(yè)光照、光健康、光醫(yī)療、光通訊、殺菌消毒等新興應(yīng)用快速發(fā)展； 企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力大幅提升，新的競(jìng)爭(zhēng)格局正在形成，中國(guó)半導(dǎo)體照明正在向“產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國(guó)”的新時(shí)代闊步邁進(jìn)。

人類對(duì)光明的追求是自身的本能。LED節(jié)能、環(huán)保和高效是人類夢(mèng)寐以求的理想光源。LED正在帶動(dòng)一場(chǎng)新的照明革命，造福全人類。LED 燈壽命長(zhǎng)達(dá)10萬(wàn)小時(shí)，而白熾燈僅有1000個(gè)小時(shí)，熒光燈為1000小時(shí)，因此LED燈的使用可以大大節(jié)約資源。LED是冷光源，沒有不可見的紅外和紫外光，耗能僅僅是白熾燈耗能的1/8。我們不妨估算一下，2017年全國(guó)發(fā)電量為62758億千瓦時(shí)，其中1/5為照明所消耗，即約1.2萬(wàn)億千瓦時(shí)。假設(shè)其中一半為白熾燈所消耗，計(jì)6千億千瓦時(shí)。如果用LED取代白熾燈，將節(jié)約電能4.8千億千瓦時(shí)，相當(dāng)于將近5 個(gè)三峽電站的年發(fā)電量。

目前全世界享受不到電網(wǎng)供電的人口超過15億，低能耗的LED特別適合于由太陽(yáng)能供電的用戶，可望為黑暗中的人們送去光明，改善他們的生活。

編輯：楊文博