led芯片知識(shí)大解密(參考版)
2025-07-30 09:03本頁(yè)面
【正文】 另外，在芯片和器件的包裝上也要采用防靜電材料?！ ED中用GN基構(gòu)成的器件，由于是寬禁帶LED照明材料，它的電阻率較高，對(duì)于InGaN/AlGaN/GaN的雙異質(zhì)結(jié)藍(lán)色光LED，其InGaN的有源層的厚度一般只有幾十納米，再由于這種LED的兩個(gè)正、負(fù)電極在芯片同一面上，之間距離很小，若兩端的靜電電荷累積到一定值時(shí)，這一靜電電壓會(huì)將PN擊穿，使其漏電增大，嚴(yán)重時(shí)PN結(jié)擊穿短路，LED失效。人們?cè)谌粘Ｉ钪?，特別是在干燥天氣環(huán)境中，當(dāng)用手去觸摸門窗類物品時(shí)會(huì)感覺“觸電”，這就是門窗類物品靜電積累到一定程度時(shí)對(duì)人體的“放電”?！ ∮缮葘W(xué)原理可以知道，如果將紅、綠、藍(lán)三原色作混合，在適當(dāng)?shù)娜炼缺鹊慕M合下，理論上可以獲得無數(shù)種色彩，這就可以用三種發(fā)光波長(zhǎng)的LED，只要具有例如：470nm(藍(lán)色)、525 nm(綠色)和620 nm(紅色)的三種波長(zhǎng)的LED通過點(diǎn)亮和IF控制，就可以實(shí)現(xiàn)色彩的調(diào)控，即調(diào)色。根據(jù)能量守恒定律，LED的輸入功率最終將通過光與熱兩種形式釋放出來，光效越高放出的熱量越少，LED芯片的溫升就越小，這就是提高光效可降低結(jié)溫的基本原理?！ 【C合上述，LEN PN結(jié)上溫升會(huì)引起它的電學(xué)、光學(xué)和熱學(xué)性能的變化，過高的溫升還會(huì)引起LED封裝材料(例如環(huán)氧、熒光粉等)物理性能的變化，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致LED失效，所以降低PN結(jié)溫升，是應(yīng)用LED的重要關(guān)鍵所在。這是由于PN結(jié)上溫度升高時(shí)，LED照明晶格的振幅增大，使振動(dòng)的能量也發(fā)生增加，當(dāng)它超過一定值時(shí)，電子?空穴從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)回與晶格原子(或離子)交換能量，于是成為無光子輻射的躍遷，LED的光學(xué)性能退化。如果不用恒流源驅(qū)動(dòng)LED，則VF降將促使IF指數(shù)式增加，這個(gè)過程將使LED PN 結(jié)上溫升更加快，最終溫升超過最大結(jié)溫，導(dǎo)致LED PN結(jié)失效，這是一個(gè)正反饋的惡性過程。當(dāng)PN結(jié)的溫度(例如環(huán)境溫度)升高時(shí)，PN結(jié)內(nèi)部雜質(zhì)電離加快，本征激發(fā)加速。由于LED芯片材料于周圍介相比，具有大得多的折射系數(shù)，致使芯片內(nèi)部產(chǎn)生的大部分光無法順利地溢出界面，而在芯片與介質(zhì)界面產(chǎn)生全反射，返回芯片內(nèi)部并通過多次內(nèi)部反射最終被芯片材料或襯底吸收，并以晶格振動(dòng)的形式變成熱，促使結(jié)溫升高。 窗口層襯底或結(jié)區(qū)的材料以及導(dǎo)電的銀膠等均存在一定的電阻值，這些電阻值相互壘加，構(gòu)成LED的串聯(lián)電阻。實(shí)驗(yàn)指出，當(dāng)電流流過LED器件時(shí)，PN結(jié)的溫度將上升，嚴(yán)格意義上說，就把PN結(jié)區(qū)的溫度定義為L(zhǎng)ED的結(jié)溫?！ ?duì)于用藍(lán)光芯片加YAG熒光粉制成的白光LED，與單色LED相比，人眼對(duì)它的視覺函數(shù)應(yīng)當(dāng)是各種波長(zhǎng)成分視覺函數(shù)的積分平均值，此值可以通過計(jì)算得到約為296lm，即這種白光LED，當(dāng)發(fā)射出光功率1W的白光時(shí)，其輻射光通量約為296lm?！ 槭裁匆恢凰{(lán)光LED在涂上特殊的熒光粉構(gòu)成的白光LED后，其輻射光通量會(huì)比藍(lán)光高出幾倍甚至十幾倍? 從前面我們已經(jīng)知道白光LED是用什么方法制造出來的，其中一種方法是在發(fā)藍(lán)光的LED芯片上涂上一層YAG熒光粉，部分藍(lán)光光子激發(fā)YAG熒光粉，形成光?光轉(zhuǎn)換，熒光粉被激發(fā)產(chǎn)生黃光光子，藍(lán)色光與黃色光混合變成白色光，成為白光LED。燈具中，驅(qū)動(dòng)電路的存在使它的流明效率比測(cè)試單個(gè)LED的流明效率要下降。 LED應(yīng)用篇 單個(gè)LED的流明效率與用LED作光源構(gòu)成的燈具的流明效率有什么異同?針對(duì)某一個(gè)特定的LED，加上規(guī)定的正向偏置，例如加上IF=20mA正向電流后(對(duì)應(yīng)的VF≈)，測(cè)得的輻射光通量Φ=，則這個(gè)LED的流明效率為： η=1000/20mA=1200/68≈，對(duì)于單個(gè)LED，如施加的電功率Pe=VFIF，那么在這個(gè)功率下測(cè)得的輻射光通量折算為每瓦的流明值即為單個(gè)LED的流明效率。 ?、尥该髂z質(zhì)粘結(jié)型?！ 、芡该饕r底技術(shù)(TS)?！ 、诙嗔孔于?MQW)結(jié)構(gòu)。 當(dāng)前，用作半導(dǎo)體照明光源的高效LED的外延層結(jié)構(gòu)有何創(chuàng)新? 為了提高LED的發(fā)光效率，對(duì)其外延結(jié)構(gòu)進(jìn)行了許多改進(jìn)，目前都已應(yīng)用到產(chǎn)品上，對(duì)LED發(fā)光效率的提高起到了極重要的作用?！ ‘?dāng)前，生產(chǎn)超高亮LED的外延方法主要有幾種? 當(dāng)前，生產(chǎn)超高亮LED的外延方法主要有兩種，即液相外延生產(chǎn)AlGaAs
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