電的旅程 ( 278 )

「第十八章：光電與液晶技術」

        ＜發光的半導體 ( 6 )＞……續上

        LED的光是由電子和電洞復合時，由量子物理原理而產生的光，由電能直接轉變成光能的效率很高，比常用的白熾燈照明效率高出多倍，所以用LED來取代白熾燈，可以節省大量電能。目前LED的價格仍較高，但是LED的壽命可達3到5萬小時，遠較鎢絲白熾燈的1、2千小時為長。所以在一些特別應用上，如手電筒、街燈、交通號誌燈、車頭燈、車尾燈、液晶電視的光源及飛機機艙照明等，LED產品已具有很大競爭力。自從1962年以來，LED發光亮度不停以每兩年增加一倍的速度發展，與晶片的摩爾定律有同功異曲之妙。隨著亞洲國家的大力投資生產，LED的價格不斷降低，在不久的將來，LED取代白熾燈是完全可能的，對人類節能減碳的目標會起重要作用。

        在LED及砷化鎵微波電子元件發展過程中，三五族半導體的材料技術得到了極大的進展。用化學氣態沉積（chemical vapor deposition）或分子束磊晶（molecular beam epitaxy）技術，人們可合成各種半導體單晶薄膜。除了極度精確控制半導體的成分和雜質外，對單晶薄膜厚度的控制更可達到單層原子的程度。有了先進的材料技術，很多本來只能憑空想像的元件結構，如異質接面（heterojunction）及量子井（quantum well）等都變成了現實。實用的半導體雷射也因此而產生。…… (完)