自古以来，照明光源的历史就与人类文明的发展息息相关。照明光源不仅是人类文明的见证，更是人类文明不断发展和进步的原动力。
1879年，thomas edison发明了白炽灯，使人类进入了电气照明时代，改变了人类社会的生产和生活方式。从此之后，照明光源飞速发展，荧光灯和高压钠灯等相继出现，充当着重要的照明工具。然而，白炽灯发光效率低，荧光灯含等有害物质，高压钠灯显色性差，这些光源的致命弱点预示着它们终将不能满足日益发展的人类文明对于节能环保的高度需求。在人们致力于研究开发新光源的同时，半导体技术的发展带领人们进入了信息时代，人们对于半导体材料的研究与应用也越来越关注，发光二极管(led，light-emitting diode)便在此背景下应运而生。1962年，nick holonyak jr.使用gaasp为发光材料，发明了一颗p-n结红光led。在随后大约四十年中，gap(550nm，绿色)、gaasp(650nm，橙色和黄色)、gaalas(680nm，红色)、alingap(590-620nm，黄-橙黄色)等多种材料体系的led相继推出，不过发光波长均长期局限于红色和黄绿色，难以实现更短波长的蓝光led。直到二十世纪九十年代左右，日本名古屋大学的赤崎勇(isamu akasaki)和天野浩(hiroshi amano)，以及日本日亚公司的中村修二(shuji nakamura)通过不断努力成功解决了高质量gan薄膜的生长与p型掺杂问题，才实现了商业化的效率氮化物蓝光led。gan基蓝光led的发明被誉为“爱迪生之后的第二次照明革命”。他们三人也因为“发明的效蓝色发光二极管(led)带来了明亮而节能的白色光源”而获得了2014年度诺贝尔物理学奖。
诺贝尔奖公布现场展示的使用蓝光led拼成的a. nobel字样
ⅲ族氮化物半导体包括氮化铝(aln)、氮化铟 (inn)、 氮化镓(gan)及其合金，属于全组分直接带隙半导体，辐射复合动量守恒，辐射跃迁效率高，其带隙能量涵盖了从近红外到深紫外的宽光谱范围，是目前实现效率发光二极管的理想材料，也是宽禁带半导体中具吸引力的材料。然而，在生产实际中，发光二极管的发光效率会受到材料、器件、封装等多种环节和技术的影响，这一系列的问题引起了世界各国众多科技工作者的广泛关注，成为科学研究的热点领域。
图 发光二极管的制作流程与led的效率
2014年诺贝尔奖委员会在声明中说：“白炽灯点亮了20世纪，21世纪将由led灯点亮。”短短的二十余年，ⅲ族氮化物led技术不仅仅在照明、背光、显示等领域广泛应用，引领着现代照明技术的进步，也在逐步改变着人们的生活方式，向着生物、农业、医疗、航空、航天和通信等“超越照明”的领域发展，为社会进步和经济繁荣发挥着重要作用。不过，随着led应用领域的不断扩展，新应用领域的不断出现，也会涌现出很多与通信、控制、传感、信息处理、电子、软件、光学等多领域技术交叉的新的基础科学问题，亟需去解决。
我国在ⅲ族氮化物发光二极管技术方面的研究始于二十世纪九十年代末期，尤其是从2003年我国启动“半导体照明工程”以后，我们开展了一系列基础性、前瞻性、战略性的科学技术研究，在mocvd装备制造、外延材料生长、芯片制造工艺、封装集成技术各环节均取得了具有国际影响的原创性工作。我们研发的白光led在350毫安的工作电流下，发光效率从2004年的20流明/瓦提高到2014年的160流明/瓦。led的发展也为我国的节能减排和经济建设发挥着巨大贡献。
半导体行业已经形成数千亿美元的巨大产业，2014年我国的led应用产值超过了3500亿元。半导体照明很有特点，它是在科学问题还没有完全解决的同时，市场已有了大量的应用，简单的说就是半导体照明市场的驱动力太强，不像其他新兴产业完全是靠技术来推动的。可是当应用到一定阶段，如果科学问题还未得到解决，后面的发展就会很困难。要加强基础科学方面的研究，否则产业发展就是“无源之水，无本之木”。
《ⅲ族氮化物发光二极管技术及其应用》是以作者及其研究团队十多年的研究成果为基础，结合国际上最前沿的研究进展和动态，从ⅲ族氮化物发光二极管的材料外延、芯片制作、器件封装和系统应用等方面详细介绍了ⅲ族氮化物led的基本原理、材料性质;外延生长理论，ingan/gan多量子阱材料及蓝、绿光led，algan/gan多量子阱材料及紫外led;ⅲ族氮化物led量子效率提升技术、关键制备工艺、封装技术及可靠性分析，led的应用及前沿等内容，集学术性与实用性为一体，希望可以帮助led领域的相关科技工作者在学术参考和研究领域发展趋势有所帮助，敬请广大读者提出意见和建议。
随着基础研究和工程应用的深入，ⅲ族氮化物发光二极管技术必将进一步推动我国的第三代半导体技术和产业发展。
本文由刘四旦摘编自李晋闽、王军喜、刘喆著《ⅲ族氮化物发光二极管技术及其应用》(科学出版社，2016.3)一书“一章 绪论”。有修改，标题为编者所加。
isbn 978-7-03-047264-9
《ⅲ族氮化物发光二极管技术及其应用》以作者及其研究团队多年的研究成果为基础，详细介绍了ⅲ族氮化物发光二极管(led)的材料外延、芯片制作、器件封装和系统应用，内容集学术性与实用性为一体。全书共12章，内容包括：ⅲ族氮化物led的基本原理、材料性质及外延生长理论，ingan/gan多量子阱材料及蓝、绿光led，algan/gan多量子阱材料及紫外led，ⅲ族氮化物led量子效率提升技术、关键制备工艺、封装技术，可靠性分析，led的应用，以及当前氮化物led的一些研究前沿和热点。
创意投影灯照出企业“第二春”
上周末，在古镇镇古一村的办公室，中山市光弄影光电科技有限公司总经理梁宁挂完电话微微一笑：“深圳经销商一次性下了5000个12瓦的投影灯订单，好久没有这样的好消息了。”2003年涉及灯饰行业的梁宁，算得上古镇乃至中国灯饰行业led 灯的拓荒者。十年过去，led灯珠的单价从当年200元卖到了现在的2元，部分甚至几毛钱就可以拿到货，行业发展犹如走进了死胡同。有危机意识的梁宁早在几年前便开始研发新产品，2015年开始量产的新品“投影灯”让他的企业迎来“第二春”，并因此获得“广东省高新技术企业”称号。 走进光弄影的办公室，地面上五彩斑斓的投影有如公司名：以光投射出来的各种影像将呆板的地面变得生动形象。这样的投影灯可广泛应用于各种室内办公场所、公共场合和户外，如商场、城市亮化工程、现代化办公室等。北京的雁西湖酒店、中国银行长春分行等均选用了光弄影投影灯。 大部分商铺在晚上打烊后不仅要关闭店门，为了省电还会关掉led 门牌或广告牌，无法实现24小时广而告之的目的，使用投影灯完全不用考虑耗电问题，12瓦的功率可达到传统卤灯150瓦的亮度，一个月也就几元钱的电费。投影灯不仅使用方便、省电，还是一道亮丽的风景，投射在地面、墙壁、树、高楼大厦上的画面可以是自然风光，可以是人物画像，可以是各种图案，表现形式多样，几乎可以达到要什么有什么的效果，相比传统喷画、户外广告牌有过之而无不及。 难以想象的是一盏小小的投影灯得攻克三十多个技术难点，才有如此清晰的成像效果。在谈到目前发展形势时，梁宁表示，如果还以led 灯为主打产品，可能企业早就不复存在，投影灯让企业发展迎来“第二春”，虽谈不上内外销两旺，至少保证不会饿死。担心的是，和led 灯一样，投影灯也容易被模仿，于是，从推向市场的那天起，梁宁就意识到了申请专利的重要性，去年共获得了13项实用型专利，而今年一款22瓦的投影灯在上个月申请了包括结构、发明共32项专利。
灯光系统设计要点
本方案设计电视台灯光控制采用以太网承载dmx网络的形式，既安全满足各演播厅需求，又为将来系统升级、换代、扩容与新技术发展打下良好的基础。
1、控制系统设计原则
1)主干网络设备选用符合国际标准tcp/ip通讯传输协议、性能可靠的设备。
2)网络多级备份，确保数据传输高速可靠并具有共享性。
3)设备选型要求可靠性、先进性、实用性与经济性俱佳。
4)控制台选用国外技术成熟、性能优越可靠的控制台
河南米特勒商贸有限公司
18637174919
中国 郑州