灯饰知识:GaN基功率LED电应力老化早期的退化特性

   日期:2017-03-10     来源:建材之家    作者:灯饰之家    浏览:48    评论:0    
核心提示:作者崔德胜/郭伟玲/崔碧峰/ 丁艳/闫薇薇/吴国庆单位北京工业大学分类号TN364.2发表刊物发光学报发布时间2012年1月  1引言GaN发光二极管是半导体照明的核心器件,随着技术的发展,近年来在光通量、发光效率、寿命等方面都有了极大的提高。与传统光源相比,LED具有长寿命、低功耗、无污染和辐射等优点,在节能照明方面的应用日趋广泛。因而对LED的可靠性也提出了更高的要求。LED理论计算寿命可长达
灯饰之家讯:作者崔德胜/郭伟玲/崔碧峰/ 丁艳/闫薇薇/吴国庆单位北京工业大学分类号TN364.2发表刊物发光学报发布时间2012年1月
1引言

GaN发光二极管是半导体照明的核心器件,随着技术的发展,近年来在光通量、发光效率、寿命等方面都有了极大的提高。与传统光源相比,LED具有长寿命、低功耗、无污染和辐射等优点,在节能照明方面的应用日趋广泛。因而对LED的可靠性也提出了更高的要求。LED理论计算寿命可长达100000小时,这通常是由老化是呀推算的。老化试验一般分为两个阶段:第一阶段光通量上升;第二阶段光通量均匀下降直至达到失效标准。目前,老化试验第二阶段的失效机理已经基本明确,包括器件内缺陷的产生和扩散、热阻、荧光粉和封装材料的退化等。但目前关于老化第一阶段的系统分析几乎没有,而对此器件的一些老化性质的研究对器件的改进有很大帮助。

本文对GaN基蓝光和绿光LED进行电应力老化,当老化第一阶段的现象消失时结束实验。研究了蓝光和绿光LED电学和光学参数的总体变化趋势,对两种器件之间的差异和导致差异的原因进行了分析。

2实验

本实验采用的样品为自制的InGaN/GaN多量子阱蓝光和绿光LED,尺寸为1mm*1mm,封装后进行老化试验。使用恒流源对LED老化,电流为900mA,环境温度为25°C。老化前和老化期间分别对样品进行电学和光学参数测试,测试设备为Keithley仪器公司的4200Semiconductor Characterization System和浙江大学三色公司的LED光电色热测试系统。当光通量开始下降、反向电流增大或者低电压下隧穿电流增大时即可认为老化的第一阶段结束。

3结果与讨论

图1是老花前蓝光和绿光LED的I-V特性曲线,蓝光LED的导通电压约为2.5V,绿光LED的导通电压约为2.2V。I-V特性曲线由3部分组成:在导通前以隧穿电流为主,因为在InGaN/GaN中,有源区中InGaN/GaN界面缺陷较多,隧穿电流明显;电压升高到导通电压时,辐射符合占主导;电压继续升高时,由于串联电阻的影响,I-V特性曲线进入线性区。

由于老化时间较短,图1中的线性区没有出现明显的变化,只是在施加低电压时出现了隧穿电流增大的现象。图2是不同老化时间下蓝光和绿光LED的I-V特性曲线在低电压区域的变化。

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标签: 照明
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