交流發(fā)光二極管特性研究及熱學仿真.pdf

1、隨著人們對半導體材料生長技術、芯片工藝技術以及器件封裝技術研究的不斷深入，半導體發(fā)光二極管(LED)的性能得到了大幅度的提升，拓展了LED的應用領域。在新理念的指引下，設計出了在交流電壓驅動下工作的發(fā)光二極管(AC-LED)，進一步提升了LED燈具的產品競爭力。與傳統(tǒng)DC-LED相比，AC-LED在電學、光學、熱學特性上表現(xiàn)出極大的不同。本文主要從AC-LED器件本身的特性入手，圍繞其電學、光學、熱學特性展開研究，并建立相關熱學模型進行

2、仿真，分析討論材料屬性對器件特性的影響。具體包括以下內容：
　　 1．簡單介紹了LED的發(fā)展歷史和AC-LED的研究背景，并且闡述了交流驅動LED的芯片結構特點以及產品的應用前景，提出了進行AC-LED特性研究的重要性。
　　 2．從最基本的半導體材料發(fā)光特性出發(fā)，對AC-LED器件的發(fā)光機理以及芯片驅動原理進行了詳細的說明，并對文章器件性能研究所對應的特征參量做了簡單介紹。
　　 3．在不同的交流電壓、頻率和熱

3、沉溫度下，對AC-LED的光學、電學參數(shù)進行了測試。通過對AC-LED電流電壓特性、光通量和光功率的深入研究，發(fā)現(xiàn)在交流平均功率和直流平均功率相同的情況下，器件的光通量、光功率和發(fā)光效能在交流驅動下都要比直流驅動時低，而且隨著平均功率的增大，器件的發(fā)光效能呈現(xiàn)先增大后減小趨勢，器件熱效應、GaN基LED的效率衰減效應以及等效串聯(lián)電阻是造成這一現(xiàn)象的主要因素。同時，還在改變熱沉溫度的條件下，討論了溫度對器件的峰值波長、光功率與發(fā)光效能的影

4、響。
　　 4．通過對傳統(tǒng)電學法的研究，在此基礎上利用脈沖電流分別驅動AC-LED正反向芯片，改變溫控熱沉溫度可實現(xiàn)AC-LED結溫及熱阻的測量，并對不同耗散功率下的熱阻進行了測量，觀察其變化趨勢。同時，使用Solidworks進行AC-LED熱學模型的建立，采用基于有限體積法的FloEFD流體分析軟件對AC-LED進行熱學仿真。通過對AC-LED瞬態(tài)特性仿真，討論與DC-LED的不同之處。
　　 交流驅動LED的出現(xiàn)，