激光照明取代LED照明？中村修二如是说！

　　据悉，中村修二早在2013年就开始在公开场合屡次表示激光照明优势突出，与LED照明相比其效率更高，未来，激光照明或将取代现今的LED照明。连续四年如此看好，这也让广大LED厂商在这一领域动了心思。

 

　　中村修二(Shuji Nakamura)，“蓝光LED之父”，日裔美籍电子工程学家、美国加州大学圣塔芭芭拉分校工程学院材料系教授、美国国家工程院院士。

 

　　中村修二1993年在日本日亚化学工业株式会社就职期间，基于GaN开发了高效蓝色LED，从而广为人知。2014年10月7日，赤崎勇、天野浩和中村修二因发明“高效蓝色发光二极管”而获得2014年诺贝尔物理学奖。

 

 

　　2013年11月11日，中村修二出席第十届中国国际半导体照明论坛时首先对第一代LED和第二代LED进行了对比。据中村修二介绍，第一代LED是在碳化硅和硅基底上的LED，而第二代LED则是基于氮化镓基底；二者比较而言，用氮化镓做基底的第二代LED较第一代有很大的提高，如电流密度、温度等。

 

　　中村修二进一步表示，氮化镓比蓝宝石基底的LED更好，而且成本也有所下降，能够满足现有LED技术要求，其电流密度可比以前增加10倍，照明质量更高。同时，氮化镓基底没有以往那些晶体的缺陷，不仅能提高电流密度，还可以使散热增加0.4%～0.5%，因此用氮化镓做基底的LED将更加明亮。

 

　　除此之外，用氮化镓还能减少LED的数量，做出非常漂亮的点光源，并可以达到75W卤素灯的水平，而输入功率只有12W。中村修二将其称之为“激光灯”，并表示激光灯未来将会非常有潜力，主要原因在于激光灯的效率非常高，电流效率是10～100A/cm2，而且芯片非常小。

 

　　中村修二表示，下一代半导体照明很可能是激光照明，虽然目前还没有大规模使用，但激光灯与LED灯比较，效率下降小、电流密度增加许多，所以激光照明会是未来的一个发展趋势。

 

 

　　2014年12月8日，诺贝尔奖纪念演讲在瑞典斯德哥尔摩大学举行。中村修二在演讲中回顾了蓝色LED的研究过程，强调了在高亮度化中不可缺少的InGaN的重要性。此外，他还介绍了目前重点推进的研究——使用激光器的照明。

 

　　在演讲中，中村修二说他“在基于GaN的蓝色LED领域是新人”，但实际上他获得的成果已赶上并超越了同期获得诺贝尔物理奖的赤崎勇与天野浩的研究小组，率先得出了各种数据。中村修二使用双流MOCVD装置实现了基于InGaN的双异质结结构，实现了蓝色LED的高亮度化，从而推动了实用化进程。

 

　　以前业内普遍认为，不将GaN晶体内被称为“位错”的晶体缺陷减至103个/cm2，就不会发出明亮的光，但使用InGaN后，即使这一缺陷多达109个/cm2，也能实现高亮度发光。正是InGaN的这种特性推动了蓝色LED及其之后的蓝紫色半导体激光器的实现。

 

　　中村修二在回顾蓝色LED的研究后，介绍了目前正在着力研究的利用半导体激光器的照明。蓝色LED存在“光效下降”问题，越是高亮度，就越难提高效率。而激光器不存在这一问题，与LED照明相比，激光照明可实现非常高的效率，因此中村修二预计，激光照明将来会取代LED照明。

 

 

　　2015年4月9日，中村修二于台湾交通大学进行专题演讲，中村修二分享了他在研发蓝光LED与后续在LED方面的心路历程与成果，以及提供他对未来LED产业、LD产业发展的分析洞见。

 

　　中村修二指出，近十年他都专注在氮化镓基板的长晶技，他认为GaNon(X)的各种组合中，预计未来GaNonGaN(氮化镓基板生长氮化镓)将会有重大突破。只是，目前的GaN基板成本远高出蓝宝石基板不少，期望未来的研究能够进一步降低成本。

 

　　中村修二谈到，蓝宝石基板生长氮化镓领域的LED在效率上已经逐渐来到了成长瓶颈，实际应用上还有一些需要克服的问题。因此，他寄望GaNon

 

　　GaN在各方合作的情况下会有所突破。

 

　　中村认为，激光照明的效率与质量会比较好，目前成本还很高，但中村的团队已经在努力降低成本。在指向性高的需求如车用头灯，激光照明已经有市场上的实际成果可以见到。

 

　　2016年6月25日，中村修二出席“2016中国·成都全球创新创业交易会”时接受媒体采访大胆预测：未来十年，激光照明将会取代LED照明。

 

　　中村修二在大会上说，就他所研究的领域来看，10年后，激光照明很可能会代替现在的LED照明。据中村修二介绍，一个激光灯能够照亮100平方米的面积，因此激光照明的效率远比LED照明要高。但由于激光照明目前价格太高，导致应用率不高，相信未来将会是一个大趋势。

 

　　据了解，激光照明的效率是LED的上千倍，不仅能增加投射距离、提高安全性，同时体积更小、结构更紧凑，并能应用到多个广泛层面当中去。

 

 

　　“蓝光LED之父”、诺贝尔物理学奖得主中村修二多次在公开场合提及激光照明的优势并表示看好激光照明未来，令激光照明受到了瞩目；但受到价格、技术等综合因素的影响，目前大批量使用激光照明仍未能全面实现，但激光照明的优势无疑是突出的。

 

　　因此我们有理由相信，激光照明在未来的照明领域定能够进行一番新的变革，推动着照明行业的产品进步。