對(duì)LED的普遍的評(píng)價(jià)是高光效和長(zhǎng)壽命，很多廠家宣稱其產(chǎn)品光效高達(dá)90lm/W或更高，但這些數(shù)據(jù)只是某些實(shí)驗(yàn)室在測(cè)試初始階段，當(dāng)LED仍處于冷態(tài)時(shí)測(cè)得的{zg}數(shù)據(jù)。所謂5萬(wàn)小時(shí)或10萬(wàn)小時(shí)壽命只是早期對(duì)小功率單色LED的估算結(jié)果。 　　從LED的發(fā)光機(jī)理可以估算其理論光效。眾所周知，LED是利用載流子復(fù)合而發(fā)光的，載流子復(fù)合時(shí)其勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為光能，單就這一過(guò)程而言其內(nèi)量子效率為{bfb}。但是載流子在介質(zhì)中與晶格碰撞而損失的能量、復(fù)合時(shí)載流子所攜帶的動(dòng)能，以及為克服外電路電阻而消耗的電能均不可能轉(zhuǎn)化為光能。考慮到各種附加能耗、載流子復(fù)合的實(shí)際內(nèi)量子效率不會(huì)超過(guò)90%。 　　載流子復(fù)合時(shí)產(chǎn)生的光子有50%的幾率為外向輻射，這50%的光子中一部分與晶格碰撞并為晶格吸收轉(zhuǎn)化為熱能，部分光子傳輸時(shí)在不同介質(zhì)交界面處會(huì)反射回原介質(zhì)并被吸收。此外，作為輸出窗的外電極的金屬網(wǎng)膜或透明導(dǎo)電膜也將使部分光子反射并被吸收，這些過(guò)程都會(huì)降低LED的量子提取率。 　　載流子復(fù)合時(shí)產(chǎn)生的光子中有50%的幾率為內(nèi)向輻射，這部分光子在到達(dá)兼作反射鏡的底層導(dǎo)電膜時(shí)將部分反射轉(zhuǎn)化為外向輸出光，然而此部分光子在向內(nèi)或向外傳輸過(guò)程中將與晶格碰撞并被部分吸收，而在經(jīng)過(guò)不同介質(zhì)交界面時(shí)也將部分反射或折射回原介質(zhì)最終被吸收。基底反射鏡的反射效率和上述過(guò)程的限制而使得內(nèi)向輻射的光子轉(zhuǎn)化為輸出光的量子提取率不會(huì)超過(guò)40%。 　　根據(jù)以上分析可以估算出LED總的電光轉(zhuǎn)換效率約為54%，這是非常理想的情況下估計(jì)的結(jié)果。制造工藝中的任何疏漏、材料上的任何缺陷均將造成其能量轉(zhuǎn)換效率的下降。與可見光轉(zhuǎn)換效率不足5%的白熾燈相比，甚至與當(dāng)前轉(zhuǎn)換效率{zg}的高壓鈉燈、陶瓷金鹵燈相比(電光轉(zhuǎn)換效率約為30%)也是非常高的，這正是LED有十分誘人前景的原因所在。 　　眾所周知，將1W能量全部轉(zhuǎn)化為555nm波長(zhǎng)的黃光時(shí)產(chǎn)生的光通量可達(dá)683lm/W(683lm/W即光功當(dāng)量)，若全部轉(zhuǎn)換為白光則約為360lm/W。如本文前面的估計(jì)，在十分理想情況下發(fā)555nm黃光的LED{zg}可能達(dá)到約300lm/W的{zg}光效，目前上述估計(jì)還遠(yuǎn)未實(shí)現(xiàn)。目前所報(bào)道的LED的{zg}光效實(shí)際只達(dá)到這一理想值的一半，而實(shí)際上還不足其1/4，這也正是人們認(rèn)為L(zhǎng)ED尚有巨大潛力可挖、對(duì)之寄以厚望的原因所在。 　　提高LED發(fā)光效率的關(guān)鍵在于提高量子提取率，亦即盡可能減少光子的內(nèi)部吸收，這就是LED向超薄型發(fā)展的原因。目前{zg}光效的超薄型(厚度數(shù)十納米)GaNLED、其下導(dǎo)電膜采用了高反