GaN基白光LED的结温测量

用正向电压法、管脚法和蓝白比法等三种方法测量GaN基白光LED的结温,获得了较为准确的结温,误差可以控制在4℃以内。正向电压法在恒定电流的条件下,得到了正向电压与结温的线性关系;蓝白比法在不同环境温度和不同注入电流两种情况下,都得到了蓝白比与结温较好的线性关系。提出了蓝白比法可能的物理机制,提高环境温度和增大注入电流都会使结温升高,蓝光峰值波长也会改变,这两个因素都会影响荧光粉的激发和发光效率。降低结温需要考虑的主要因素有白光LED的接触电阻、串联电阻和外量子效率,封装材料的热导率,反射杯和管脚的设计,以及空气散热部分的散热面积等。

GaN基白光LED温度特性实验研究

实验研究了恒流驱动条件下,GaN基白光LED的正向电压、发光光谱和发光效率随环境温度的变化情况。结果表明,在输入电流恒定的情况下,随着温度的升高,结电压和发光强度与温度具有良好的线性关系,并且GaN基白光LED的发光颜色总是向蓝光漂移,而小电流驱动时比大电流驱动时蓝光漂移更明显。根据实验结果,分析了器件的最佳额定工作电流。

蓝宝石衬底GaN基白光LED静电老化特性

本文对几组蓝宝石衬底GaN基白光二极管(LED)施加了1000V静电击打后,对未失效的LED分别采用30、50和70mA的驱动电流进行老化实验,研究对比了1000V的静电对蓝宝石衬底GaN基白光LED老化寿命的影响,并对相关实验现象进行了分析。通过计算得出:直接老化和施加1000V静电后再老化,蓝宝石衬底GaN基白光LED的寿命分别为460和446小时,其结果表明在1000V范围内施加不同的静电对未失效的LED寿命没有明显的影响,但静电后失效的LED会产生漏电和光输出功率明显降低现象。

白光LED的加速老化特性

对两组GaN基白光发光二极管(LED)进行了对比温度加速老化实验,环境温度分别是80,100℃。随着老化温度的升高,电流-电压(I-V)曲线的隧道电流段、扩散电流段以及反向漏电电流均增加,而串联电阻段则变化较小,这是位错密度升高和金属杂质沿着螺旋位错聚集及移动的结果;电容-电压(C-V)曲线中反向偏压下电容减少,正向偏压下电容增大,这是由于螺位错和混合位错产生了漏电的通道;电致发光光谱中黄光荧光成分比重增加;光通量随时间开始缓慢降低,在某一个时刻突然急剧降低,显示各个老化因素累积的影响会在某一时刻导致白光LED突然失效。最后使用阿列纽斯关系计算出所用白光LED的寿命为2.3万小时。