Al组分阶梯型渐变电子阻挡层深紫外LED性能研究

为减少电子泄漏改善发光性能,本文基于深紫外发光二极管(LED)提出了一种Al组分阶梯型渐变电子阻挡层(EBL)结构.通过数值研究,对比分析了不同EBL结构对深紫外LED发光性能的影响规律.结果表明,相较于传统EBL结构的深紫外LED(样品A),Al组分阶梯型渐变EBL结构的深紫外LED(样品B、样品C)最大内量子效率(IQE)分别提高了7.9%、14.2%,光输出功率(LOP)在200 mA下分别提升了73.3%、80.1%.这是因为Al组分阶梯型渐变EBL结构有效改善了EBL处极化效应引起的电场强度,进而减少了电子泄漏.

基于DBR结构的蓝光及白光GaN LED的制备及光学性能改善

为改善GaN基发光二极管(LED)的光学性能,设计并制备了具有高反射率与宽反射带宽的SiO_(2)/Ti3O5分布式布拉格反射镜(DBR)结构的蓝光和白光GaN LED。制备了具有不同周期数的DBR结构,其中,17周期DBR结构在400~660 nm波长内平均反射率超过99.3%,其反射带宽度达到231 nm。测试并比较了封装后的基于DBR结构的LED芯片的电学与光学特性。通过电流-光输出功率(I-L)特性测试,发现具有17周期DBR结构的蓝光LED的光输出功率比5周期的提升了6.7%,而白光LED的光输出功率则提升了9.7%。在约100 mA的直流注入电流下,蓝光和白光LED的最大光输出功率分别达到134.9 mW和108.4 mW。

高气密性的深紫外LED半无机封装技术

深紫外LED可通过物理方式破坏病毒和细菌的结构,从而获得高效消毒的效果。相比于工艺成熟的蓝光LED,如何提高深紫外LED的封装可靠性和出光率仍是关键问题。本文采用基底预热方式微固化封装胶,结合阵列点胶方式将石英玻璃固定在镀铜围坝,制备了半无机封装的深紫外LED。该器件的输出波长为275 nm,半峰宽约为11 nm。对比传统类透明材料封装的器件,石英封装的深紫外LED有更高的出光率。在真空红墨水和氦气漏率实验中,采用本文提出的半无机封装技术的深紫外LED器件表现出高密封性。此外,在加速老化测试中,该封装器件的光衰速率在20%以内。实验结果表明,对比有机封装的深紫外LED器件,在基底预热条件下,采用阵列点胶固定石英玻璃是现阶段提高深紫外LED可靠性的一种封装方法。

New High Efficiency LED Lighting Solution

As the quality of power LED improves and the cost of power LED reduces, semiconductor lighting will replace incandescent and fluorescent lighting gradually, causing another revolution on the lighting history. And its driving solution has been greatly accelerated. Based on the white power LED I-V characteristics and the application ambiance, proposed is a new LED lighting solution, suiting indoor and outdoor illumination. According to the test results, the design is optimized, and the electrical efficiency is 95% and the output current deviation is 13.0%.

基于半导体制冷技术的LED前照灯散热器设计与优化

针对大功率LED汽车前照灯的结构、性能要求,提出了基于热电制冷效应的散热方案,并对不同类型散热系统散热性能进行了试验研究。结果表明:半导体制冷器对外部风扇风速或冷却液流速的敏感性分别高于风冷和液冷散热装置,模型一(风冷+热电制冷)和模型二(液冷+热电制冷)的制冷片最佳工作电流分别为3.0 A和5.0 A。当环境温度在极限范围(60~65℃)时,计算得到芯片的结温为55.5℃,光通量为1 458.8 lm。所设计的基于热电制冷散热系统可以满足使用要求。

LED环氧树脂封装材料研究进展

针对封装材料在使用中的缺陷,综述了对环氧树脂的增韧、提高耐热性、改善透明性、改善加工性能的研究现状,并介绍了LED环氧树脂封装材料的发展前景。

具有电流阻挡层的不同GaN基LED的光电特性(英文)

研究对比了InGaN/GaN多量子阱发光二极管中p电极下的不同SiO2电流阻挡层的光电特性。6种样品被分为3组:普通表面、表面粗化、表面粗化+边墙腐蚀。每组都有两种结构,一种具有电流阻挡层,另一种没有电流阻挡层。每组中,具有电流阻挡层的LED在20 mA下的正向电压分别为3.156,3.282,3.284 V,略高于不含电流阻挡层的样品(Vf=3.105,3.205,3.210 V).但是,具有电流阻挡层的LED的光效和光功率要优于无电流阻挡层的器件,在20 mA下的光功率分别提高了10.20%、12.19%和11.49%。这些性能的提升都要归功于电流阻挡层良好的电流扩展效应,同时电流阻挡层还可以减小p电极下的寄生光吸收。

LED道路照明灯具光度数据的现状分析(续篇)

文章通过2009年下半年100个LED路灯与之前100个LED路灯测试数据的比较和分析,给出LED道路照明灯具配光质量的最新动态信息,评价最近三年LED路灯在配光方面取得的进步和存在的缺陷。

一种单级式高功率因数无电解电容AC/DC LED驱动电源略

传统的发光二极管(lighting emitting diode,LED)驱动电源一般含有电解电容作为储能元件,其寿命成为制约LED驱动电源寿命的主要因素,并且会限制功率密度进一步提高。因此,提出一种在反激变换器变压器上增加一个绕组并增加全桥辅助电路的无电解电容的LED驱动电源,其不仅去除了电解电容,延长了LED驱动电源的使用寿命,减小了驱动电源的体积,并且实现了功率因数校正,减小了输出电流两倍工频交流分量,输出电流近似恒定。本文详细分析了这种变换器的工作原理并试制了一台样机给出了实验结果。

基于不同驱动条件下白光LED照明频闪问题的研究

目前,随着白光LED性能的快速提升,白光LED照明具有了更大的应用优势。然而,由于白光LED的光输出特性对驱动电源电流输出特性的强烈依赖性,以及在不同的驱动条件下白光LED的光输出具有的频闪问题,文章通过实验的手段,探讨和研究在不同的试验条件下白光LED照明光源的频闪问题、影响因素及对驱动电源性能的要求,并且与常规照明光源的频闪特性进行比较,提出了有效的解决方法,借以提高LED照明光源光输出的品质。

LED道路照明灯具光度数据的现状分析（续篇）

文章通过2009年下半年100个LED路灯与之前100个LED路灯测试数据的比较和分析，给出LED道路照明灯具配光质量的最新动态信息，评价最近三年LED路灯在配光方面取得的进步和存在的缺陷。

AlN/蓝宝石衬底上AlGaN-UV-LEDs光学性能改善研究

通过有机金属化学气相沉积法在AlN/蓝宝石衬底上生长AlGaN基多量子阱结构的发光二极管(LEDs),其对应的发光峰值波长为264nm(UV-C区)。通过在活性区域和p型外延层之间插入1nm厚的本征AlN层(起到电子挡层的作用),可以清楚地观测到有效抑制位于320nm附件的寄生发光峰,推测这是电子溢出或Mg扩散所致。此外,发现了通过改变外延层的结构可以使LEDs的输出功率增长20倍以上。

一种基于射极输出器关断的声光控LED照明灯

声光控开关的主电流回路一般用可控硅控制。220V市电输出端串接普通白炽灯;交流电源经过桥式整流后输出的脉动交流开关接可控硅阳极,控制白炽灯的亮与暗。用基于射极输出器关断的声光控开关,控制LED照明灯工作,用于没有220V市电电网的特殊公共场所的照明。照明方法简便,方便人们生活。

LED电视普通照明灯具的热效应对光输出质量的影响问题研究

本文主要研究LED普通照明灯具的热效应对光输出质量的影响问题,以探讨LED灯具在电视演播室的适用性。

采用控制器PLC810PG的150W LED路灯电源

PLC810PG是一种带MOSFET驱动器的连接模式PFC与LLC控制器。采用PLC810PG的150W LED路灯电源,功率因数PF≥0.97,输入电流THD≤7.5%,总功率η_(total)≥92%。

AlGaInP LED出光效率的模拟

采用有限元法来模拟研究采用透明电极AlGaInP LED出光效率的影响因素和分布情况,并在此基础上对不透明电极进行优化以提高芯片的出光效率。研究发现,随着窗口层厚度的增加,顶面出光效率有所下降,侧面出光效率大大提高,总出光效率呈上升趋势,且总出光效率的最高分布区从芯片的四个直角区域向中央圆形电极边缘靠近。然而,随着芯片尺寸的增加,其变化趋势正好与之相反。在此基础上进一步对普通生产芯片进行模拟分析,得知其光提取效率最高区主要分布在芯片的四个直角区域,并以此为指导进行不透明电极形状的优化,进而对其条形电极的宽度进行优化,可使所获得的出光效率比传统圆形电极提高了62.85%,能够为实际生产提供一定的理论指导。

电流阻挡层对大功率LED光电热特性的影响

LED芯片作为LED光源的核心,其质量直接决定了器件的性能、寿命等,因此在内量子效率已达到高水平的情况下,致力于提高光提取效率是推动LED芯片技术发展的关键一步。由于蓝宝石衬底具有绝缘特性,传统LED将N和P电极做在芯片出光面的同一侧,而芯片出光面上的P电极焊盘金属会遮挡吸收其正下方发光区发出的大部分光而造成光损失,为改善这一现象并缓解P电极周围的电流拥挤效应,本文设计制备了在P电极正下方的氧化铟锡(ITO)透明导电层和p-GaN之间插入SiO 2薄膜作为电流阻挡层(CBL)的大功率LED,并与无CBL结构的大功率LED相比较。对未封装的有无CBL结构的LED在350 mA电流下进行正向偏压,辐射通量,主波长等裸芯性能测试,结果显示两种芯片的正向偏压均集中在3~3.1 V,而有CBL结构的LED光输出功率有明显提升,这是因为CBL阻挡了电流在P电极正下方的扩散,减少流向有源区的电流密度,故减小了P电极对光的吸收和遮挡,且电流通过CBL引导至远离P电极的区域,缓解了电极周围的电流拥挤。对两种芯片进行相同结构和工艺条件的封装,并对封装样品进行热特性及10~600 mA的变电流光电特性测试,得到两种器件的发光光谱及光功率等光学特性。结果表明随着电流增加,两种器件的光谱曲线均发生蓝移,且有CBL结构的LED主波长偏移量较无CBL结构LED少10 nm,可见有CBL结构的LED光谱受驱动电流变化的影响更小,因此其显色性能更为稳定。而在小电流条件下,CBL对器件光功率的影响不大,随着工作电流的增大,CBL对器件光功率的改善效果逐渐提升。在大电流条件下,无CBL结构的LED结温更高,正向电压更低,随电流的增大二者之间的电压差增大。在25℃的环境温度,350 mA工作电流下,加入CBL结构使器件电压升高约0.04 V,但器件光功率最高提升了9.96%,且热阻明显小于无CBL结构器件,说明有CBL结构LED产热更少。因此CBL结构大大提高了器件的光提取效率,并使其光谱漂移更小,显色性能更为稳定。

基于FPGA平台的窄脉冲大电流LED频闪光源设计

针对高频信号的特点,利用FPGA,设计了一种窄脉宽、大电流的LED频闪光源。通过FPGA平台上的编程控制,实现了满足频闪光源控制时序要求的窄脉宽信号。最后,将窄脉宽信号进行电流放大,获得脉宽为ns级,电流最大可达30A的LED驱动脉冲信号。

一种多路输出大功率LED恒流驱动电路

LED驱动电源以效率高、体积小、性能稳定、寿命长等优势在照明领域广泛应用,但一般不具备多路输出能力,且成本较高。从buck-boost电路基本原理出发,通过开关电容将多个buck-boost电路相组合的方法,构建了多路输出大功率LED恒流驱动电路,解决了单路输出电源成本高的问题,同时可实现多路输出。采用PSIM软件对构建的电路进行建模仿真分析,并搭建了一台150 W三路输出的试验样机。结果表明,通过该电路可以有效降低元器件的电压应力,降低生产成本,并实现了1 A的多路恒流输出。