led主要參數(shù)及電學光學熱學特性

1、LED主要參數(shù)及電學、光學、熱學特性主要參數(shù)及電學、光學、熱學特性LED電子顯示屏是利用化合物材料制成pn結的光電器件。它具備pn結結型器件的電學特性：IV特性、CV特性和光學特性：光譜響應特性、發(fā)光光強指向特性、時間特性以及熱學特性。1、LED電學特性電學特性1.1IV特性表征LED芯片pn結制備性能主要參數(shù)。LED的IV特性具有非線性、整流性質：單向導電性，即外加正偏壓表現(xiàn)低接觸電阻，反之為高接觸電阻。如左圖：(1)正向死區(qū)：（圖o

2、a或oa′段）a點對于V0為開啟電壓，當V＜Va，外加電場尚克服不少因載流子擴散而形成勢壘電場，此時R很大；開啟電壓對于不同LED其值不同，GaAs為1V，紅色GaAsP為1.2V，GaP為1.8V，GaN為2.5V。（2）正向工作區(qū)：電流IF與外加電壓呈指數(shù)關系IF=IS(eqVFKT–1)IS為反向飽和電流。V＞0時，V＞VF的正向工作區(qū)IF隨VF指數(shù)上升IF=ISeqVFKT（3）反向死區(qū)：V＜0時pn結加反偏壓V=VR時，反向漏

3、電流IR（V=5V）時，GaP為0V，GaN為10uA。（4）反向擊穿區(qū)V＜VR，VR稱為反向擊穿電壓；VR電壓對應IR為反向漏電流。當反向偏壓一直增加使V＜VR時，則出現(xiàn)IR突然增加而出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象。由于所用化合物材料種類不同，各種LED的反向擊穿電壓VR也不同。1.2CV特性鑒于LED的芯片有99mil(250250um)，1010mil，1111mil(280280um)，1212mil(300300um)，故pn結面積大小不一，使

4、其結電容（零偏壓）C≈npf左右。CV特性呈二次函數(shù)關系（如圖2）。由1MHZ交流信號用CV特性測試儀測得。1.3最大允許功耗PFm當流過LED的電流為IF、管壓降為UF則功率消耗為P=UFIFLED工作時，外加偏壓、偏流一定促使載流子復合發(fā)出光，還有一部分變?yōu)闊幔菇Y溫升高。若結溫為Tj、外部環(huán)境溫度為Ta，則當Tj＞Ta時，內部熱量借助管座向外傳熱，散逸熱量（功率），可表示為P=KT（Tj–Ta）。③封裝的環(huán)氧樹脂中勿加散射劑。采取

5、上述措施可使LED2θ12=6左右，大大提高了指向性。⑵當前幾種常用封裝的散射角（2θ12角）圓形LED：5、10、30、452.2發(fā)光峰值波長及其光譜分布⑴LED發(fā)光強度或光功率輸出隨著波長變化而不同，繪成一條分布曲線——光譜分布曲線。當此曲線確定之后，器件的有關主波長、純度等相關色度學參數(shù)亦隨之而定。LED的光譜分布與制備所用化合物半導體種類、性質及pn結結構（外延層厚度、摻雜雜質）等有關，而與器件的幾何形狀、封裝方式無關。下圖繪出

6、幾種由不同化合物半導體及摻雜制得LED光譜響應曲線。其中LED光譜分布曲線1藍光InGaNGaN2綠光GaP:N3紅光GaP:ZnO4紅外GaAs5Si光敏光電管6標準鎢絲燈①是藍色InGaNGaN發(fā)光二極管，發(fā)光譜峰λp=460～465nm；②是綠色GaP:N的LED，發(fā)光譜峰λp=550nm；③是紅色GaP:ZnO的LED，發(fā)光譜峰λp=680～700nm；④是紅外LED使用GaAs材料，發(fā)光譜峰λp=910nm；⑤是Si光電二極管