不同的光儲(chǔ)存所對應(yīng)的激光波長規(guī)格，由CD（GaAs），DVD（AlInGaP）到HD-DVD（InGaN）

 

 

　　激光二極管在21世紀(jì)沉寂了十年，原因是磁儲(chǔ)存與寬帶網(wǎng)絡(luò)的普及，光儲(chǔ)存不再有優(yōu)勢，誰還會(huì)去買DVD？誰的電腦還有光驅(qū)？買碟的人也越來越少了，這讓當(dāng)初鉆研激光二極管的我有一點(diǎn)失落感，于是我也放棄了激光LD的研發(fā)，改行進(jìn)入LED了，當(dāng)初我希望我們中國人趕快介入藍(lán)色激光LD這個(gè)領(lǐng)域讓它便宜下來，但是說也奇怪，藍(lán)色激光二極管不用中國人介入，卻也衰落得很快，原來，大家使用的U盤容量實(shí)在太大了，根本不需要光盤了，半導(dǎo)體資訊革命真是十年河?xùn)|，十年河西，你不要以為你現(xiàn)在的東西技術(shù)很先進(jìn)，可能過了不久，你就是被技術(shù)所革命的對象。

 

 

中村修二博士與激光二極管
 

　　進(jìn)入21世紀(jì)第二個(gè)十年，2014年中村修二因?yàn)長ED的貢獻(xiàn)拿到了諾貝爾物理獎(jiǎng)，但是他的研究已經(jīng)不再是LED了，他認(rèn)為未來激光二極管LD會(huì)取代LED成為照明的主角，我也被他給懵了，真的是這樣嗎？我感到深深的懷疑，也許要給大家先科普一下這兩者的差異了：

　　這兩種器件除了材料相近以外，他們有很大的不同，這也決定了他們的應(yīng)用將會(huì)很不同，

　　第一是在工作原理上的差別：LED是利用注入有源區(qū)的載流子自發(fā)輻射復(fù)合發(fā)光，而LD是受激輻射復(fù)合發(fā)光。

　　第二是在架構(gòu)與結(jié)構(gòu)上的差別：LD有光學(xué)諧振腔，使產(chǎn)生的光子在腔內(nèi)振蕩放大，LED沒有諧振腔。

　　第三是效能上的差別 ：LED沒有閾值(threshold)特徴，光譜密度比LD高幾個(gè)數(shù)量級(jí)，LED匯出光功率小，發(fā)散角大。

 

 

LED與LD發(fā)光示意圖
 

　　以上這是本質(zhì)上的差異，自從藍(lán)光LED發(fā)明了以后，日本一直在找一個(gè)能替代藍(lán)寶石的襯底材料，可以用在更高階的產(chǎn)品，到目前只有氮化鎵同質(zhì)襯底可以量產(chǎn)，但是他貴得離譜（一片至少五百美金），對要革傳統(tǒng)照明的命的LED來說，簡直是一場革命逆流，反而會(huì)延緩照明革命。我對藍(lán)光LD最不看好的是它的價(jià)格，如上圖所示，由于激光LD的發(fā)光區(qū)密度是LED的1000倍以上，藍(lán)寶石與氮化鎵的晶格失陪太大，無法達(dá)到襯底的要求，目前只有昂貴的氮化鎵襯底可以達(dá)到，這導(dǎo)致藍(lán)色激光二極管的價(jià)格實(shí)在太貴了，所以目前它只能應(yīng)用在HD-DVD讀寫頭的光源或是PS3游戲機(jī)，需求不大，但是價(jià)格很貴。而目前中村修二博士推廣的激光照明，也是以氮化鎵為襯底材料，這將注定它在短期內(nèi)無法跟LED競爭，就算他有無數(shù)的優(yōu)點(diǎn)，但是價(jià)格的劣勢讓他注定在這五年內(nèi)無法成為通用照明的主流。但是激光照明真的就沒路走了嗎？我的答案是一扇門關(guān)了，但是另一扇門卻偷偷打開，也許短期內(nèi)激光不會(huì)是照明的主角，但是它會(huì)是一個(gè)很出色的配角，那一扇門就是藍(lán)海的特殊照明市場，尤其是汽車照明，激光的方向性很強(qiáng)，跟汽車大燈是絕配，它可以提供駕駛很遠(yuǎn)的視距，相比LED大燈200米的距離，激光LD可以達(dá)到600米以上，可以讓行車更安全，由于光的集中性，對向車與使用激光大燈的車會(huì)車也不會(huì)刺眼，因此目前高檔汽車已經(jīng)將激光大燈變成標(biāo)準(zhǔn)配備，如果未來激光LD價(jià)格再降下來，激光大燈將主導(dǎo)汽車市場。有沒有可能繼續(xù)滲透到通用照明呢？就看看襯底性能與價(jià)格有沒有突破，如果有，也許中村的看法是對的，但是我認(rèn)為至少需要10年以上。

 

 

激光LD大燈與LED大燈比較圖