led主要參數(shù)及電學(xué)光學(xué)熱學(xué)特性

1、LED主要參數(shù)及電學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)特性主要參數(shù)及電學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)特性LED電子顯示屏是利用化合物材料制成pn結(jié)的光電器件。它具備pn結(jié)結(jié)型器件的電學(xué)特性：IV特性、CV特性和光學(xué)特性：光譜響應(yīng)特性、發(fā)光光強(qiáng)指向特性、時(shí)間特性以及熱學(xué)特性。1、LED電學(xué)特性電學(xué)特性1.1IV特性表征LED芯片pn結(jié)制備性能主要參數(shù)。LED的IV特性具有非線性、整流性質(zhì)：?jiǎn)蜗驅(qū)щ娦?，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(diǎn)對(duì)于V0為開(kāi)啟電壓，當(dāng)V＜Va，外加電場(chǎng)尚克服不少因載流子擴(kuò)散而形成勢(shì)壘電場(chǎng)，此時(shí)R很大；開(kāi)啟電壓對(duì)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(guān)系IF=IS(eqVFKT–1)IS為反向飽和電流。V＞0時(shí)，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(shí)pn結(jié)加反偏壓V=VR時(shí)，反向漏

3、電流IR（V=5V）時(shí)，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(duì)應(yīng)IR為反向漏電流。當(dāng)反向偏壓一直增加使V＜VR時(shí)，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(jié)面積大小不一，使

4、其結(jié)電容（零偏壓）C≈npf左右。CV特性呈二次函數(shù)關(guān)系（如圖2）。由1MHZ交流信號(hào)用CV特性測(cè)試儀測(cè)得。1.3最大允許功耗PFm當(dāng)流過(guò)LED的電流為IF、管壓降為UF則功率消耗為P=UFIFLED工作時(shí)，外加偏壓、偏流一定促使載流子復(fù)合發(fā)出光，還有一部分變?yōu)闊幔菇Y(jié)溫升高。若結(jié)溫為Tj、外部環(huán)境溫度為Ta，則當(dāng)Tj＞Ta時(shí)，內(nèi)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(shù)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(dāng)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(zhǎng)及其光譜分布⑴LED發(fā)光強(qiáng)度或光功率輸出隨著波長(zhǎng)變化而不同，繪成一條分布曲線——光譜分布曲線。當(dāng)此曲線確定之后，器件的有關(guān)主波長(zhǎng)、純度等相關(guān)色度學(xué)參數(shù)亦隨之而定。LED的光譜分布與制備所用化合物半導(dǎo)體種類、性質(zhì)及pn結(jié)結(jié)構(gòu)（外延層厚度、摻雜雜質(zhì)）等有關(guān)，而與器件的幾何形狀、封裝方式無(wú)關(guān)。下圖繪出

6、幾種由不同化合物半導(dǎo)體及摻雜制得LED光譜響應(yīng)曲線。其中LED光譜分布曲線1藍(lán)光InGaNGaN2綠光GaP:N3紅光GaP:ZnO4紅外GaAs5Si光敏光電管6標(biāo)準(zhǔn)鎢絲燈①是藍(lán)色I(xiàn)nGaNGaN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