下班了晓得不多看看
以碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)为代表的的第三代半导体材料主要用于电力电子、微波射频和光电子器件的制造。其中，电力电子器件主要应用于消费类或工业、商业电源的制造，未来随着新能源汽车的广泛应用，该领域的应用比例将大幅增长;而在GaN射频器件的下游应用领域中，国防和基站是最大的应用领域，未来随着5G基站的应用推广，GaN射频器件在基站的应用占比将有所提升。
1、第三代半导体材料应用于三大器件的制造
以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AIN)为代表的宽禁带半导体材料，被称为第三代半导体材料，目前发展较为成熟的是碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)，其主要应用于电力电子器件和射频器件制造中。
2、2020年电力电子器件规模将达亿美元
在电力电子板块，SiC是电力电子器件的主要材料，而GaN的应用占比相对较小。数据显示，2018-2019年，全球SiC和GaN在电力电子器件的应用规模有所增长，2019年达亿美元;据Yole预测，2020年，SiC和GaN的电力电子器件市场规模将达亿美元，增速有所下降，主要受全球疫情的影响。
随着产业技术的成熟，SiC及GaN器件相较于Si器件的性能优势愈发明显，第三代功率器件的渗透率逐步提升，应用领域越发广泛。
以GaN电力电子器件的应用情况为例，2018-2019年，主要应用于消费类电源领域，至2025年，新能源汽车的应用将占据主导地位，至2030年，工业市场的应用也开始起步。
3、射频器件主要应用于基站、国防领域
在微波射频板块，GaN是射频器件的主要原料。2019年，全球GaN在射频领域的应用规模达亿美元，较2018年增长了亿美元;据yole预测，2020年GaN在射频领域的应用规模将达亿美元。
2019年，GaN射频器件的下游应用领域中，国防是最大的应用领域，应用规模达亿美元，占比约46;其次是基站领域，市场应用规模达亿美元，占比约43%。据yole预测，随着5G基站的应用推广，GaN射频器件在基站的应用占比将有所提升。
更多行业相关数据请参考前瞻产业研究院《中国第三代半导体材料行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。
硅基氮化镓半导体材料相比碳化硅基氮化镓及砷化镓，在实际案例中，目前还没有被广泛应用，但是因为性能优异，所以以后有望普及。例如相比碳化硅基的氮化镓，硅基的氮化镓比碳化硅基的氮化镓在线性度上有不同的显现，可对基站的复杂信号进行数字调制。在产能上，碳化硅基由于材料特性，不支持大的晶圆，而硅基氮化镓材料支持大晶圆的特性，有利于电路的扩展和集成，未来有可能在相关领域取代碳化硅基。另外相比砷化镓，氮化镓拥有高一些的饱和功率，所以当作低噪声放大器使用时，适合雷达等应用领域，可以省略掉限幅器，限幅器的主要作用就是防止高功率干扰信号对放大器带来损失。所以简化的系统噪声系数会好于砷化镓，除此之外混频器等应用中，更好的动态范围也比砷化镓合适。综合以上所述，从某些方面来说，硅基氮化镓半导体材料有一定优异性，未来有望被广泛应用。
与LDMOS相比，硅基氮化镓提高了10%能效，并且结合多个性能优势，提供更佳更远的路径；另一方面，与碳化硅基氮化镓相比，硅基氮化镓的规模生产结构优化。适当利用，10%的能效提升即可极大程度上减少无线网络运营商的基站运营成本。据半导体供应商MACOM的有关估计，假设平均能效为美元/千瓦时，仅将一年内部署的宏基站转换为硅基氮化镓，就可节省超过1亿美元电费。通过将LDMOS半导体器件转换为硅基氮化镓功率放大器后，不仅可以提高能效，同时也减少了二氧化碳的排放——这不管是无线营运商还是客户，都是令人振奋的。
随着市场对半导体性能的要求不断提高，第三代半导体等新型化合物材料凭借其性能优势开始崭露头角，成为行业未来重要增长点。 相对于第一代（硅基）半导体，第三代半导体禁带宽度大，电导率高、热导率高。第三代半导体的禁带宽度是第一代和第二代半导体禁带宽度的近3倍，具有更强的耐高压、高功率能力。 氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)并称为第三代半导体材料的双雄，由于性能不同，二者的应用领域也不相同。 氮化镓、高电流密度等优势，可显著减少电力损耗和散热负载，迅速应用于变频器、稳压器、变压器、无线充电等领域，是未来最具增长潜质的化合物半导体。 与GaAs和InP等高频工艺相比，氮化镓器件输出的功率更大；与LDCMOS和SiC等功率工艺相比，氮化镓的频率特性更好。 随着行业大规模商用，GaN生产成本有望迅速下降，进一步刺激GaN器件渗透，有望成为消费电子领域下一个杀手级应用。 GaN主要应用于生产功率器件，目前氮化镓器件有三分之二应用于军工电子，如军事通讯、电子干扰、雷达等领域。 在民用领域，氮化镓主要被应用于通讯基站、功率器件等领域。氮化镓基站PA的功放效率较其他材料更高，因而能节省大量电能，且其可以几乎覆盖无线通讯的所有频段，功率密度大，能够减少基站体积和质量。 氮化镓在光电子、高温大功率器件和高频微波器件应用方面有着广阔的前景。随着5G高频通信的商业化，GaN将在电信宏基站、真空管在雷达和航空电子应用中占有更多份额。 根据Yole估计，大多数Sub 6GHz的蜂窝网络都将采用氮化镓器件，因为LDMOS无法承受如此之高的频率，而砷化镓对于高功率应用又非理想之选。 同时，由于较高的频率会降低每个基站的覆盖范围，需要安装更多的晶体管，因此市场规模将迅速扩大。 Yole预测，GaN器件收入目前占整个市场20%左右，到2025年将占到50%以上，氮化镓功率器件规模有望达到亿美元。 从产业链方面来看，氮化镓分为衬底、外延片和器件环节。 尽管碳化硅被更多地作为衬底材料（相较于氮化镓），国内仍有从事氮化镓单晶生长的企业，主要有苏州纳维、东莞中镓、上海镓特和芯元基等。 从事氮化镓外延片的国内厂商主要有三安光电、赛微电子、海陆重工、晶湛半导体、江苏能华、英诺赛科等。 从事氮化镓器件的厂商主要有三安光电、闻泰 科技 、赛微电子、聚灿光电、乾照光电等。 GaN技术的难点在于晶圆制备工艺，欧美日在此方面优势明显。由于将GaN晶体熔融所需气压极高，须采用外延技术生长GaN晶体来制备晶圆。 其中日本住友电工是全球最大GaN晶圆生产商，占据了90%以上的市场份额。GaN全球产能集中于IDM厂商，逐渐向垂直分工合作模式转变。美国Qorvo、日本住友电工、中国苏州能讯等均以IDM模式运营。 近年来随着产品和市场的多样化，开始呈现设计业与制造业分工的合作模式。 尤其在GaN电力电子器件市场，由于中国台湾地区的台积电公司和世界先进公司开放了代工产能，美国Transphorm、EPC、Navitas、加拿大GaN Systems等设计企业开始涌现。 在射频器件领域，目前LDMOS（横向扩散金属氧化物半导体）、GaAs（砷化镓）、GaN（氮化镓）三者占比相差不大，但据Yoledevelopment预测，至2025年，砷化镓市场份额基本维持不变的情况下，氮化镓有望替代大部分LDMOS份额，占据射频器件市场约50%的份额。 GaAs芯片已广泛应用于手机/WiFi等消费品电子领域，GaN PA具有最高功率、增益和效率，但成本相对较高、工艺成熟度略低，目前在近距离信号传输和军工电子方面应用较多。 经过多年的发展，国内拥有昂瑞微、华为海思、紫光展锐、卓胜微、唯捷创芯等20多家射频有源器件供应商。 根据2019年底昂瑞微董事长发表的题为《全球5G射频前端发展趋势和中国公司的应对之策》的报告显示，截至报告日，国内厂家在2G/3G市场占有率高达95%；在4G方面有30%的占有率，产品以中低端为主，销售额占比仅有10%。 目前我国半导体领域为中美 科技 等领域摩擦中的卡脖子方向，是中国 科技 崛起不可回避的环节，产业链高自主、高可控仍是未来的重点方向。第三代半导体相对硅基半导体偏低投入、较小差距有望得到重点支持，并具备弯道超车的可能。
新型半导体材料的研究和突破，常常导致新的技术革命和新兴产业的发展。以氮化镓为代表的第三代半导体材料，是继第一代半导体材料（以硅基半导体为代表）和第二代半导体材料（以砷化镓和磷化铟为代表）之后，在近10年发展起来的新型宽带半导体材料。 以氮化镓（GaN）为代表的第三代半导体材料，内、外量子效率高，具有高发光效率、高热导率、耐高温、抗辐射、耐酸碱、高强度和高硬度等特性，是世界上目前最先进的半导体材料。它的研究开发，不仅会带来IT行业数字化存储技术的革命，也将彻底改变人类传统照明的历史。 氮化镓材料可制成高效蓝、绿光发光二极管LED和激光二极管LD（又称激光器），并可延伸到白光LED，用高效率蓝绿光发光二极管制作的超大屏幕全色显示，可用于室内室外各种场合的动态信息显示，使超大型、全平面、高清晰、无辐射、低功耗、真彩色大屏幕在显示领域占有更大的比重。高效率白光发光二极管作为新型高效节能固体光源，使用寿命超过10万小时，可比白炽灯节电5－10倍，达到了节约资源、减少环境污染的双重目的。蓝光半导体激光器用于制作下一代DVD，可比现在的CD光盘提高存储密度20倍以上。另一方面，氮化镓材料宽带隙的特点也保证了它在高温、大功率以及紫外光探测器等半导体器件方面的应用前景，它具有高可靠性、高效率、快速响应、长寿命、全固体化、体积小等优点，在宇宙飞船、火箭羽烟探测、大气探测、火灾等领域内也将发挥重大作用。
（1） （2）N ；B（3）GaCl 3 +NH 3 =GaN+3HCl（4）共价键 原子（5）①sp 2 4 ② （1）镓原子序数为31，所以其核外电子排布式为：1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 1 ，最外层电子为价电子，价电子排布式为：4s 2 4p 1 ，即4s轨道有一对自旋相反的电子，4p轨道只有一个电子，故答案为： ；（2）第一电离能同主族从上到下，越来越小，N元素为该主族最上面的元素，第一电离能最大；电负性从上到下，越来越小，镓所在族最上面的元素为B；（3）反应物为NH 3 和GaCl 3 ，生成物为GaN，不难判断出另一种产物为HCl，根据原子守恒写出化学方程式，故答案为：GaC l3 +NH 3 =GaN+3HCl；（4）由于氮化镓与金刚石具有相似的晶体结构，所以氮化镓为原子晶体，原子之间以共价键结合在一起；（5）①根据晶胞可以看到Ga可以相邻的三个N形成共价键，即Ga形成三条共价键，所以杂化类型为sp 2 杂化；观察晶胞结构发现N原子周围距离最近的Ga数目为4，即配位数为4。②GaN晶胞中，Ga位于顶点和体心，所以含有Ga数为：8× +1=2，N原子位于棱和体心，所以N数为：4× +1=2，GaN晶胞中含有两个GaN，晶胞边长为
因为氮化镓材料的研究与应用是目前全球半导体研究的前沿和热点，是研制微电子器件、光电子器件的新型半导体材料，并与SIC、金刚石等半导体材料一起，被誉为是第三代半导体材料。利亚德旗下的Saphlux公司，在这方面取得了很多好的成果。
（1） （2）N ；B（3）GaCl 3 +NH 3 =GaN+3HCl（4）共价键 原子（5）①sp 2 4 ② （1）镓原子序数为31，所以其核外电子排布式为：1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 1 ，最外层电子为价电子，价电子排布式为：4s 2 4p 1 ，即4s轨道有一对自旋相反的电子，4p轨道只有一个电子，故答案为： ；（2）第一电离能同主族从上到下，越来越小，N元素为该主族最上面的元素，第一电离能最大；电负性从上到下，越来越小，镓所在族最上面的元素为B；（3）反应物为NH 3 和GaCl 3 ，生成物为GaN，不难判断出另一种产物为HCl，根据原子守恒写出化学方程式，故答案为：GaC l3 +NH 3 =GaN+3HCl；（4）由于氮化镓与金刚石具有相似的晶体结构，所以氮化镓为原子晶体，原子之间以共价键结合在一起；（5）①根据晶胞可以看到Ga可以相邻的三个N形成共价键，即Ga形成三条共价键，所以杂化类型为sp 2 杂化；观察晶胞结构发现N原子周围距离最近的Ga数目为4，即配位数为4。②GaN晶胞中，Ga位于顶点和体心，所以含有Ga数为：8× +1=2，N原子位于棱和体心，所以N数为：4× +1=2，GaN晶胞中含有两个GaN，晶胞边长为
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新型半导体材料的研究和突破，常常导致新的技术革命和新兴产业的发展。以氮化镓为代表的第三代半导体材料，是继第一代半导体材料（以硅基半导体为代表）和第二代半导体材料（以砷化镓和磷化铟为代表）之后，在近10年发展起来的新型宽带半导体材料。 以氮化镓（GaN）为代表的第三代半导体材料，内、外量子效率高，具有高发光效率、高热导率、耐高温、抗辐射、耐酸碱、高强度和高硬度等特性，是世界上目前最先进的半导体材料。它的研究开发，不仅会带来IT行业数字化存储技术的革命，也将彻底改变人类传统照明的历史。 氮化镓材料可制成高效蓝、绿光发光二极管LED和激光二极管LD（又称激光器），并可延伸到白光LED，用高效率蓝绿光发光二极管制作的超大屏幕全色显示，可用于室内室外各种场合的动态信息显示，使超大型、全平面、高清晰、无辐射、低功耗、真彩色大屏幕在显示领域占有更大的比重。高效率白光发光二极管作为新型高效节能固体光源，使用寿命超过10万小时，可比白炽灯节电5－10倍，达到了节约资源、减少环境污染的双重目的。蓝光半导体激光器用于制作下一代DVD，可比现在的CD光盘提高存储密度20倍以上。另一方面，氮化镓材料宽带隙的特点也保证了它在高温、大功率以及紫外光探测器等半导体器件方面的应用前景，它具有高可靠性、高效率、快速响应、长寿命、全固体化、体积小等优点，在宇宙飞船、火箭羽烟探测、大气探测、火灾等领域内也将发挥重大作用。
工业企业氮氧化物废气的治理方式分析论文
1 氮氧化物废气的介绍
氮氧化物是指一系列由氮元索和氧元素组成的化合物, 通常用分子式NOx 进行统一表示，它主要包括N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5 等几种。大气中NOx 主要以NO、NO2 的形式存在。
氮氧化物在自然界存在具有广泛性，任何燃烧过程都可以使空气中的O2 与N2 相互作用生成NO，经过进一步氧化形成NO2，而许多工业上使用硝酸进行表面处理以及进行硝化的作业都会产生大量的NO2。
2 氮氧化物废气的危害
对生物的危害
氮氧化物(NOx) 中的N0 对人类身体内的血红蛋白有很强的亲和力，NO 进入血液中后，取代将氧在血红蛋白里的位置，与血红蛋白牢固地结合在一起，从而臭氧层形成致癌物，引起支气管炎和肺气肿等病变，对人类的呼吸道系统造成损伤。还会对植物或动物造成损伤甚至死亡。
形成化学烟雾
氮氧化物(NOx) 在阳光的催化作用下，容易与碳氢化合物发生复杂的化学反应形成O3，产生光化学烟雾。造成对大气的严重污染，甚至导致人们出现眼睛红肿、咳嗽、喉痛、皮肤潮红等症状，严重者心肺衰竭。
破坏臭氧层
氮氧化物(NOx) 中的N2O 能转化为NO，破坏臭氧层，其产生过程可以用方程式表示：NO+O3=NO2+O2，O+NO2=NO+O2总的反应方程式为O+O3=O2( 其中NO 起催化作用)。上述反应不断循环，使得其中的活性O 原子被光照分解，从而造成对臭氧层的破坏。
氮氧化物(NOx) 中的NO，遇水生成HNO3、HNO2，并随雨水到达地面，形成酸雨或者酸雾;使慢性咽炎、支气管哮喘发病率增加，使儿童免疫功能下降，同时可使老人眼部、呼吸道患病率增加。受酸雨的影响使农作物大幅度减产，大豆、蔬菜中的产量和蛋白质含量下降。
3 氮氧化物废气的治理方法
3..1 气相反应法
还原法
还原法分为选择性催化还原法和选择性非催化还原法。选择性催化还原法是在一定温度和催化作用下，利用NH3、C 等做还原剂，选择性地将NOX 还原为无害的N2 和H3O。因为这种方法对大气的影响不大，所以是目前脱硝效率较高，最成熟且应用最广的脱硝技术。
而选择性非催化还原法是指在一定的温度范围内，在无催化剂的作用下，通过注入NH3、C 等还原剂选择性地NOX 还原为无害的N2 和H3O。二者的主要区别在于温度的控制和有无催化剂的作用。由于选择性非催化还原法对温度的控制较为严格，目前常用尿素代替NH3 作原剂，可使NOX 降低50% ～ 60%。
低温等离子分解法
低温等离子分解技术是利用电子束法和脉冲电晕的方法，放电产生的高能活性粒子撞击NOX 分子，产生自由基并同时脱除NOX 和SO2，化学键断裂分解为O2 和N2 的方法。采用低温等离子体技术不仅容易实现，而且处理范围广、效果好，还能节约能源和设备，还不会造成二次污染。因此在氮氧化物(NOX)的治理方面已逐渐引起人们的重视，具有广阔的发展前景。
电子束照射法
电子束照射法是在烟气中加入少量氨气或甲烷气的情况下，利用电子加速器产生的高能电子束辐照烟气，将烟气中的NOX和SO2 转化成硫酸铵和硝酸铵的`一种烟气脱硫脱硝技术。电子束照射工艺是工业烟气中去除NOX 的有效方法之一。它的优点是脱除SO2 和NOX，还能回收副产物(H4NO3)加以利用，而且不产生废水，具较高的脱除率。
液体吸收法
液体吸收NOX 的方法有很多，应用也比较广泛，常用的有水、碱溶液、稀硝酸、浓硫酸等。
由于NOX 极难溶于水，所以用水作吸收剂，吸收效率低。此方法仅可用于气量小、净化要求不高的场所，不能应用于工业企业氮氧化物废气的治理。用稀硝酸作吸收剂对NOX 进行物理吸收和化学吸收，可以回收NOX，有一定的经济效益，但耗能较高，在工业企业中使用率也不高。用NaOH 作吸收液是效果最好的，但由于受价格、来源、操作难易等因素的影响，所以，工业上用Na2CO3 代替NaOH 作吸收液。
与其他方法相比，液体吸收法具有操作工艺及设备简单，而且投资少等优点，且具有一定的经济效益，但它的净化效果差。
吸附法
吸附法是利用吸附剂对NOX 的吸附量随温度或压力的变化而变化的原理, 通过改变反应器内的温度或压力, 来控制NOX 的吸附和解吸反应, 以达到将NOX 从气源中分离出来的目的。常见的吸附剂有分子筛、活性碳、天然沸石、硅胶及泥煤等。
根据再生方式的不同, 吸附法可分为变温吸附法和变压吸附法两种。其中有些吸附如硅胶、分子筛、活性碳等，兼有催化的性能，能将废气中的NO 催化氧化为NO2，然后可用水或碱吸收而得以回收，对NO 的去除有促进作用。但因吸附容量小，吸附剂用量多，设备庞大，再生频繁等原因，应用不广泛。
微生物法
微生物净化氮氧化物是近年来国际上研究的一种新烟气脱硝技术，包含有硝化和反硝化两种机理。废气的生物化净化过程是利用脱氮菌的生命活动来除废气中的NOX。适宜的脱氮菌在有外加碳源的情况下, 以氮氧化物为氮源, 将氮氧化物同化为有机氮化合物, 成为菌体的一部分( 合成代谢), 也能使脱氮菌本身获得生长繁殖。而通过异化反硝化作用，则会使最终NOX 转化为N2。
4 结语
中国已经进入节能减排的新时期, 为了减少工业企业氮氧化物废气对大气的污染, 烟气脱硝新技术的研究与开发为进一步治理NOX 的污染提供了许多新的途径，各种经济有效的高技术烟气脱硝方法将会不断出现。但目前，还需要针对我国国情，考虑经济承受能力以及当地的资源等因素，选择最佳的治理方法。这些方法的发展和完善将会对工业企业氮氧化物废气的治理作出极大的贡献。
高深了不能帮你
化工产业。根据道客巴巴资料，负载氮化碳常制成催化剂并用于水中四环素污染物的降解。氮化碳是一种二维富氮材料，其具有纳米片结构、可调节的比表面和较高的稳定性，是一种很好的单原子催化剂支撑材料。
（1） （2）N ；B（3）GaCl 3 +NH 3 =GaN+3HCl（4）共价键 原子（5）①sp 2 4 ② （1）镓原子序数为31，所以其核外电子排布式为：1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 1 ，最外层电子为价电子，价电子排布式为：4s 2 4p 1 ，即4s轨道有一对自旋相反的电子，4p轨道只有一个电子，故答案为： ；（2）第一电离能同主族从上到下，越来越小，N元素为该主族最上面的元素，第一电离能最大；电负性从上到下，越来越小，镓所在族最上面的元素为B；（3）反应物为NH 3 和GaCl 3 ，生成物为GaN，不难判断出另一种产物为HCl，根据原子守恒写出化学方程式，故答案为：GaC l3 +NH 3 =GaN+3HCl；（4）由于氮化镓与金刚石具有相似的晶体结构，所以氮化镓为原子晶体，原子之间以共价键结合在一起；（5）①根据晶胞可以看到Ga可以相邻的三个N形成共价键，即Ga形成三条共价键，所以杂化类型为sp 2 杂化；观察晶胞结构发现N原子周围距离最近的Ga数目为4，即配位数为4。②GaN晶胞中，Ga位于顶点和体心，所以含有Ga数为：8× +1=2，N原子位于棱和体心，所以N数为：4× +1=2，GaN晶胞中含有两个GaN，晶胞边长为
高亮度发光二极管外延和芯片未来发展方向 在磷化铝镓铟发光二极体方面，目前在红光部份最佳的发光效率已超过100 lm/W，美国Lumileds的截顶倒金字塔形(Truncated inverted pyramid，简称 TIP)结构发光二极管，德国Osram公司的薄膜型发光二极管(Thin-film LED)以及晶元光电的胶结合型(glue bonding，简称GB) 发光二极管在红色波长部份都可以达到100 lm/W以上的效率，由于磷化铝镓铟红色发光二极管的内部量子效率已大于90%甚至接近100%，但目前最佳的外部量子效率约在50%左右，也就是目前光的取出效率还不到50%，因此在磷化铝镓铟红色发光二极管方面未来努力的方向将是如何提高光的取出效率。 在氮化镓发光二极管方面，虽然日亚的氮化镓蓝色发光二极管已达到的外部量子效率，且内部量子效率高达80%。但大部份其它公司的氮化镓蓝色发光二极管的外部量子效率约只有40%左右，也就是内部量子效率尚小于50%，因此未来氮化镓蓝色发光二极管努力的方向是在于如何提升内部量子效率。 功率二极管向高压、高速、低损耗方向发展 功率二极管是功率半导体器件的重要分支。目前商业化的功率二极管主要是PiN功率二极管、肖特基势垒功率二极管和同步整流器。PiN功率二极管有着耐高压、大电流、低泄漏电流和低导通损耗的优点，但电导调制效应在漂移区中产生的大量少数载流子降低了关断速度，限制了电力电子系统向高频化方向发展。具有多数载流子特性的肖特基势垒功率二极管有着极高的开关频率，但其串联的漂移区电阻有着与器件耐压成次方的矛盾关系，阻碍了肖特基势垒功率二极管的高压大电流应用，加之肖特基势垒功率二极管极差的高温特性、大的泄漏电流和软击穿特性，使得硅肖特基势垒功率二极管通常只工作在200伏以下的电压范围内。 LED背光技术是最值得关注的投影新发展方向之一 LED光源的应用，在投影机方面，最主要的意义在于为机身小型化开辟了新的道路。由于LED光源体积小，且具有很多显示技术优点，所以更适于研发小巧的投影机甚至原件，使用户的投影更加“随身化”和“自由化”。 LED用于投影照明，不仅寿命增加，而且改变了投影机结构，由于减少了散热需求，并缩短了光路系统，所以散热量和噪声都有更好的表现。 复合管是二极管的发展方向 发光二极管照明在建筑领域应用增多 特别是在最近两年，超高亮度及白光LED的发展取得了空前的进展。 超高亮度LED关键技术有待掌握 据专家分析，目前，我国超高亮度LED关键技术有待掌握，对半导体照明而言，无论是材料、设备、芯片还是封装技术、应用技术都尚未实现真正意义上的突破。目前存在，产业尚未形成规模，在国际市场上占有的份额还很低，中低档产品居多，新产品研制的能力亟待加强等问题，开发具有自主知识产权的LED产品已成为当务之急。
麻省理工学院在新加坡的研究企业新加坡-麻省理工学院研究与技术联盟（SMART）的低能电子系统（LEES）跨学科研究小组（IRG）的研究人员与麻省理工学院（MIT）、新加坡国立大学（NUS）和南洋理工大学（NTU）的合作者一起发现了一种 通过使用半导体材料的内在缺陷产生长波长（红色、橙色和黄色）光的新方法，有可能被用作商业光源和显示设备的直接发光器。
这项技术将是对目前方法的一种改进，例如，使用荧光粉将一种颜色的光转换为另一种颜色。
氮化镓(InGaN)LED是一种基于氮化物的第三类元素的发光二极管(LED)，在20多年前的90年代首次制造出来，此后不断发展，变得越来越小，同时也越来越强大、高效和耐用。今天，InGaN LED可以在无数的工业和消费者使用案例中找到，包括信号和光通信以及数据存储，并且在高需求的消费者应用中至关重要，如固态照明、电视机、笔记本电脑、移动设备、增强型（AR）和虚拟现实（VR）解决方案。
对此类电子设备不断增长的需求，推动了二十多年来对半导体实现更高的光输出、可靠性、寿命和多功能性的研究--这导致了对可以发出不同颜色光的LED的需求。传统上，InGaN材料在现代LED中被用来产生紫色和蓝色的光，而磷化镓铝（AlGaInP）--一种不同类型的半导体--被用来产生红色、橙色和黄色的光。这是由于InGaN在红色和琥珀色光谱中的性能不佳，这是因为所需的铟含量较高而导致效率下降。
此外，这种具有相当高的铟浓度的InGaN LED仍然难以用传统的半导体结构制造。因此，实现全固态白光发光器件--需要所有三种原色光--仍然是一个无法实现的目标。
为了应对这些挑战，SMART的研究人员在一篇题为"发光的V-Pit：实现发光富铟铟镓量子点的替代方法"的论文。在他们的论文中，研究人员描述了一种实用的方法，通过利用InGaN材料中预先存在的缺陷，制造出铟浓度高得多的InGaN量子点。
在这个过程中，由材料中自然存在的位错导致的所谓V型坑的凝聚，直接形成了富铟量子点，即能够发射较长波长的光的材料岛。通过在传统的硅衬底上生长这些结构，进一步消除了对图案或非常规衬底的需要。研究人员还对InGaN量子点进行了高空间分辨率的成分测绘，首次提供了对其形态的视觉确认。
除了量子点的形成，堆积断层的成核--另一种内在的晶体缺陷--进一步促进了更长波长的发射。
SMART研究生和该论文的主要作者Jing-Yang Chung说："多年来，该领域的研究人员一直试图解决InGaN量子阱结构中固有缺陷带来的各种挑战。在一个新颖的方法中，我们转而设计了一个纳米坑洞缺陷，以实现InGaN量子点直接生长的平台。因此，我们的工作证明了使用硅衬底进行新的富铟结构的可行性，在解决目前长波长InGaN光发射器效率低下的挑战的同时，也缓解了昂贵衬底的问题。"
这样一来，SMART的发现代表着在克服InGaN在产生红、橙和黄光时效率降低的问题上迈出了重要一步。反过来，这项工作可能对未来开发由单一材料组成的微型LED阵列有帮助。
LEES的共同作者和首席研究员Silvija Gradečak博士补充说："我们的发现对环境也有影响。例如，这一突破可能会带来更迅速地淘汰非固态照明源--如白炽灯--甚至是目前的磷酸盐涂层蓝色InGaN LED，采用全固态混色解决方案，进而导致全球能源消耗的显著减少。"
SMART首席执行官兼LEES首席研究员Eugene Fitzgerald说："我们的工作还可能对半导体和电子行业产生更广泛的影响，因为这里描述的新方法遵循标准的行业制造程序，可以被广泛采用并大规模实施。在更宏观的层面上，除了InGaN驱动的能源节约可能带来的生态效益外，我们的发现也将有助于该领域继续研究和开发新的高效InGaN结构。"
C 因为N是负的化学价只有－3价，因此只有可能是C GaN