功率型LED在大應(yīng)力下的特性分析.pdf

1、半導(dǎo)體照明是目前國(guó)家重點(diǎn)扶持的新興技術(shù),大功率LED是半導(dǎo)體照明的關(guān)鍵器件。目前LED實(shí)際壽命和理論壽命(10萬(wàn)小時(shí))仍有不小差距,這是由于器件材料、結(jié)構(gòu)、工藝、封裝等環(huán)節(jié)的缺陷,因此在研究LED新的工藝以及結(jié)構(gòu)的同時(shí),需要對(duì)其老化機(jī)理進(jìn)行深入分析。本文主要針對(duì)功率型LED在脈沖和大應(yīng)力條件下的光、電、熱特性展開(kāi)研究,以探索影響其可靠性的因素及老化機(jī)理。具體包括以下內(nèi)容:
　　 1.簡(jiǎn)單介紹了LED發(fā)展歷史和現(xiàn)狀,并且針對(duì)器件可

2、靠性進(jìn)行了綜述分析,結(jié)合當(dāng)前的研究,對(duì)LED的失效機(jī)理分別作了總結(jié)。
　　 2.從光學(xué)、色度學(xué)、熱學(xué)等方面,對(duì)功率型LED的基本參數(shù)做了詳細(xì)的介紹,并結(jié)合各個(gè)參數(shù)之間的關(guān)系做了闡述,指出在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中結(jié)溫升高是影響LED的發(fā)光特性主要原因。
　　 3.針對(duì)采用不同光色的功率型LED在脈沖驅(qū)動(dòng)下的光、色參數(shù)進(jìn)行了測(cè)試,調(diào)節(jié)占空比,對(duì)其光、色參數(shù)作了分析,并與恒流輸入條件下LED的相應(yīng)特性進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明,光通量隨脈寬增大

3、呈線性變化,光譜向短波長(zhǎng)方向偏移,且色坐標(biāo)有明顯藍(lán)移跡象。同時(shí),對(duì)白光LED進(jìn)行了平均電流下的光、色參數(shù)研究,發(fā)現(xiàn)其發(fā)光效能慢慢趨于飽和,發(fā)光光譜向長(zhǎng)波長(zhǎng)方向偏移,這主要是因?yàn)榉禽椛鋸?fù)合增加。
　　 4.測(cè)試和比較了大功率白光LED在高溫耐電和高溫存儲(chǔ)兩種老化條件的光熱性能變化。在高溫耐電老化下的光通量衰減達(dá)到40％-60％,而高溫存儲(chǔ)下的衰減只有10％-14％,這說(shuō)明電流應(yīng)力對(duì)LED的壽命影響比較大。利用熱阻瞬態(tài)響應(yīng)法,在高溫

4、耐電老化下測(cè)得的結(jié)殼熱阻的變化較高溫存儲(chǔ)更為明顯。通過(guò)熱阻結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線可以看出熱阻變化大多體現(xiàn)在導(dǎo)熱銀膠層。實(shí)驗(yàn)表明電流應(yīng)力導(dǎo)致銀顆粒在高溫下空間分布不均,使粘結(jié)界面產(chǎn)生空隙是熱阻發(fā)生不同程度改變的主要原因。
　　 5.通過(guò)電學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)特性分析LED器件在大電流應(yīng)力下的老化機(jī)理?；陔妼W(xué)特性,通過(guò)測(cè)試和計(jì)算老化期間的電流-電壓曲線、理想因子、串聯(lián)電阻等物理參數(shù),發(fā)現(xiàn)隨著老化時(shí)間變長(zhǎng),理想因子都有不同程度的增加,同時(shí),加載75