LED 是“Light Emitting Diode”的縮寫，中文譯為“發光二極管”，是一種可以將電能轉化為光能的半導體器件，它利用固體半導體芯片作為發光材料，當兩端加上正向電壓，半導體中的載流子發生復合引起光子發射而產生光。 芯片是 LED 的核心部分，不同材料的芯片可以發出紅、橙、黃、綠、藍、紫色等不同顏色的光。

LED芯片及結構示意圖

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　　LED 是第四代照明光源，具有發光效率高、光線質量好、能耗低、響應時間短、壽命長。適用性強、可靠耐用、安全環保等優點。（1）光效率高：光譜幾乎全部集中于可見光頻率，效率可以達到 80%-90%。而光效差不多的白熾燈可見光效率僅為10%-20%。LED 電能轉化為光能轉換率接近 90%，而目前通常的室內照明燈具的平均電光轉換率大約 20%，有 80%的電能因轉化為熱能而浪費掉。（2）光線質量好：由于光譜中沒有紫外線和紅外線，故沒有熱量和輻射，屬于典型的綠色照明光源。（3）能耗小：小功率 LED 一般在 0.05W左右，在同樣亮度下耗電量僅為普通白熾燈的 1/10。（4）響應時間短：白熾燈的響應時間為毫秒級，LED 燈的響應時間為納秒級。（5）壽命長：光通量衰減到 70%的標準壽命是 10 萬小時，一個半導體燈正常情況下可以使用 50 年。（6）適用性強：每個單元 LED小片是 3-5mm 的正方形，可以制備成各種形狀的器件，且適合于易變的環境。（7）可靠耐用：沒有鎢絲、玻殼等容易損壞的部件，非正常報廢率很小，維護費用極為低廉。（8）安全：單位工作電壓大致在 3V 左右，工作電流在 20mA 左右。（9）綠色環保：廢棄物可回收，沒有污染。

LED與前幾代燈源比較

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　　LED 行業上游為外延片和是芯片制備，中游為封裝領域，下游主要是LED 應用領域，包括顯示、照明、背光等。其中，上游技術門檻較高，主要由國外大廠商主導，如首爾半導體、日亞化學等；而中下游技術含量則相對較低，國內廠商主要集中在該領域。

LED 行業產業鏈

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　　1、上游領域 ：外延片和芯片制備

　　LED芯片的制備的第一步要在襯底上制作氮化鎵（GaN）基的外延片，這個過程主要是。在金屬有機化學氣相沉積外延爐中完成的。常用的襯底主要有藍寶石、碳化硅和硅襯底，還有 GaAs、AlN、ZnO 等材料。MOCVD 是利用氣相反應物（前驅物）及Ⅲ族的有機金屬和Ⅴ族的NH3 在襯底表面進行反應，將所需的產物沉積在襯底表面。通過控制溫度、壓力、反應物濃度和種類比例，從而控制鍍膜成分、晶相等品質。MOCVD 外延爐是制作LED 外延片最常用的設備。

　　接下來是對LED PN結的兩個電極進行加工，電極加工是制作 LED 芯片的關鍵工序，包括清洗、蒸鍍、黃光、化學蝕刻、熔合、研磨；然后對LED毛片進行劃片、測試和分選，最后可以得到所需的 LED芯片。

各式LED制作流程

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　　2、中游領域：芯片封裝

　　LED封裝的主要目的是實現 LED芯片和外界電路的電氣互連與機械接觸，保護 LED 免受機械、熱、潮濕等外部沖擊，實現光學方面的要求，提高出光效率，滿足芯片散熱要求，提高其使用性能和可靠性。

　　LED封裝包括十一個步驟：擴晶；背膠；將備好銀漿的擴晶環放入刺晶架中，由操作員在顯微鏡下將 LED 晶片用刺晶筆刺在 PCB 印刷線路板上；將刺好晶的 PCB 印刷線路板放入熱循環烘箱中恒溫靜置一段時間，待銀漿固化后取出；粘芯片；烘干；綁定(打線)；前測；點膠；固化；后測。

LED器件封裝形式分類

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　　3、下游應用 ：顯示、照明、背光等

　　隨著技術創新以及成本下降，LED 下游應用加速拓展， 照明已成為 LED 最大的下游應用市場。在顯示屏和背光源領域，進一步提升的空間已較小。另外，LED 在紅外和紫外光區也具備廣闊的應用前景。其中紅外LED主要用于安防監測和傳感器，安防監測紅外LED在汽車電子領域可用于夜視系統。

LED應用領域分類

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