交流發(fā)光二極管特性研究及熱學(xué)仿真.pdf

1、隨著人們對(duì)半導(dǎo)體材料生長(zhǎng)技術(shù)、芯片工藝技術(shù)以及器件封裝技術(shù)研究的不斷深入，半導(dǎo)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(yīng)用領(lǐng)域。在新理念的指引下，設(shè)計(jì)出了在交流電壓驅(qū)動(dòng)下工作的發(fā)光二極管(AC-LED)，進(jìn)一步提升了LED燈具的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。與傳統(tǒng)DC-LED相比，AC-LED在電學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)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(xué)、光學(xué)、熱學(xué)特性展開(kāi)研究，并建立相關(guān)熱學(xué)模型進(jìn)行

2、仿真，分析討論材料屬性對(duì)器件特性的影響。具體包括以下內(nèi)容：
　　 1．簡(jiǎn)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(qū)動(dòng)LED的芯片結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及產(chǎn)品的應(yīng)用前景，提出了進(jìn)行AC-LED特性研究的重要性。
　　 2．從最基本的半導(dǎo)體材料發(fā)光特性出發(fā)，對(duì)AC-LED器件的發(fā)光機(jī)理以及芯片驅(qū)動(dòng)原理進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，并對(duì)文章器件性能研究所對(duì)應(yīng)的特征參量做了簡(jiǎn)單介紹。
　　 3．在不同的交流電壓、頻率和熱

3、沉溫度下，對(duì)AC-LED的光學(xué)、電學(xué)參數(shù)進(jìn)行了測(cè)試。通過(guò)對(duì)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(qū)動(dòng)下都要比直流驅(qū)動(dòng)時(shí)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(shì)，器件熱效應(yīng)、GaN基LED的效率衰減效應(yīng)以及等效串聯(lián)電阻是造成這一現(xiàn)象的主要因素。同時(shí)，還在改變熱沉溫度的條件下，討論了溫度對(duì)器件的峰值波長(zhǎng)、光功率與發(fā)光效能的影

4、響。
　　 4．通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)電學(xué)法的研究，在此基礎(chǔ)上利用脈沖電流分別驅(qū)動(dòng)AC-LED正反向芯片，改變溫控?zé)岢翜囟瓤蓪?shí)現(xiàn)AC-LED結(jié)溫及熱阻的測(cè)量，并對(duì)不同耗散功率下的熱阻進(jìn)行了測(cè)量，觀察其變化趨勢(shì)。同時(shí)，使用Solidworks進(jìn)行AC-LED熱學(xué)模型的建立，采用基于有限體積法的FloEFD流體分析軟件對(duì)AC-LED進(jìn)行熱學(xué)仿真。通過(guò)對(duì)AC-LED瞬態(tài)特性仿真，討論與DC-LED的不同之處。
　　 交流驅(qū)動(dòng)LED的出現(xiàn)，