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LED主要參數及電學、光學、熱學特性
來源： 日期：2013-12-12 11:14:49 人氣：標簽：
(1)正向死區：(圖oa或oa′段)a點對于v0為開啟電壓，當v
(2)正向工作區：電流if與外加電壓呈指數關系
if=is(eqvf/kt-1)-------------------------is為反向飽和電流。
v>0時，v>vf的正向工作區if隨vf指數上升if=iseqvf/kt
(3)反向死區：v<0時pn結加反偏壓
v=-vr時，反向漏電流ir(v=-5v)時，gap為0v，gan為10ua。
(4)反向擊穿區v<-vr，vr稱為反向擊穿電壓;vr電壓對應ir為反向漏電流。當反向偏壓一直增加使v<-vr時，則出現ir突然增加而出現擊穿現象。由于所用化合物材料種類不同，各種led的反向擊穿電壓vr也不同。
1.2 c-v特性
鑒于led的芯片有9×9mil(250×250um)，10×10mil，11×11mil(280×280um)，12×12mil(300×300um)，故pn結面積大小不一，使其結電容(零偏壓)c≈n+pf左右。
c-v特性呈二次函數關系。
1.3 大允許功耗pfm
當流過led的電流為if、管壓降為uf則功率消耗為p=uf×if
led工作時，外加偏壓、偏流一定促使載流子復合發出光，還有一部分變為熱，使結溫升高。若結溫為tj、外部環境溫度為ta，則當tj>ta時，內部熱量借助管座向外傳熱，散逸熱量(功率)，可表示為p=kt(tj-ta)。
1.4 響應時間
響應時間表征某一顯示器跟蹤外部信息變化的快慢。現有幾種顯示lcd(液晶顯示)約10-3~10-5s，crt、pdp、led都達到10-6~10-7s(us級)。
①響應時間從使用角度來看，就是led點亮與熄滅所延遲的時間，即圖中tr、tf。圖中t0值很小，可忽略。
②響應時間主要取決于載流子壽命、器件的結電容及電路阻抗。
led的點亮時間--上升時間tr是指接通電源使發光亮度達到正常的10%開始，一直到發光亮度達到正常值的90%所經歷的時間。
led熄滅時間--下降時間tf是指正常發光減弱至原來的10%所經歷的時間。
不同材料制得的led響應時間各不相同;如gaas、gaasp、gaalas其響應時間<10-9s，gap為10-7s。因此它們可用在10~100mhz高頻系統。
2 led光學特性
發光二極管有紅外(非可見)與可見光兩個系列，前者可用輻射度，后者可用光度學來量度其光學特性。
2.1 發光法向光強及其角分布
2.1.1 發光強度(法向光強)是表征發光器件發光強弱的重要性能。led大量應用要求是圓柱、圓球封裝，由于凸透鏡的作用，故都具有很強指向性：位于法向方向光強 大，其與水平面交角為90°。當偏離正法向不同θ角度，光強也隨之變化。發光強度隨著不同封裝形狀而強度依賴角方向。
2.1.2 發光強度的角分布iθ是描述led發光在空間各個方向上光強分布。它主要取決于封裝的工藝(包括支架、模粒頭、環氧樹脂中添加散射劑與否)
⑴為獲得高指向性的角分布
①led管芯位置離模粒頭遠些;
②使用圓錐狀(子彈頭)的模粒頭;
③封裝的環氧樹脂中勿加散射劑。
采取上述措施可使led2θ1/2=6°左右，大大提高了指向性。
⑵當前幾種常用封裝的散射角(2θ1/2角)圓形led：5°、10°、30°、45°
2.2 發光峰值波長及其光譜分布
⑴led發光強度或光功率輸出隨著波長變化而不同，繪成一條分布曲線--光譜分布曲線。當此曲線確定之后，器件的有關主波長、純度等相關色度學參數亦隨之而定。
led的光譜分布與制備所用化合物半導體種類、性質及pn結結構(外延層厚度、摻雜雜質)等有關，而與器件的幾何形狀、封裝方式無關。
下圖繪出幾種由不同化合物半導體及摻雜制得led光譜響應曲線。其中led光譜分布曲線
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