1、什麼是LED的結(jié)溫?
LED的基本結(jié)構(gòu)是一個(gè)半導(dǎo)體的P—N結(jié)。實(shí)驗(yàn)指出,當(dāng)電流流過(guò)LED元件時(shí),P—N結(jié)的溫度將上升,嚴(yán)格意義上說(shuō),就把P—N結(jié)區(qū)的溫度定義為L(zhǎng)ED的結(jié)溫。通常由于元件芯片均具有很小的尺寸,因此我們也可把LED芯片的溫度視之為結(jié)溫。
2、產(chǎn)生LED結(jié)溫的原因有哪些?
在LED工作時(shí),可存在以下五種情況促使結(jié)溫不同程度的上升:
a、元件不良的電極結(jié)構(gòu),視窗層襯底或結(jié)區(qū)的材料以及導(dǎo)電銀膠等均存在一定的電阻值,這些電阻相互壘加,構(gòu)成LED元件的串聯(lián)電阻。當(dāng)電流流過(guò)P—N結(jié)時(shí),同時(shí)也會(huì)流過(guò)這些電阻,從而產(chǎn)生焦耳熱,引致芯片溫度或結(jié)溫的升高。
b、由于P—N結(jié)不可能極端完美,元件的注人效率不會(huì)達(dá)到100%,也即是說(shuō),在LED工作時(shí)除P區(qū)向N區(qū)注入電荷(空穴)外,N區(qū)也會(huì)向P區(qū)注人電荷(電子),一般情況下,后一類的電荷注人不會(huì)產(chǎn)生光電效應(yīng),而以發(fā)熱的形式消耗掉了。即使有用的那部分注入電荷,也不會(huì)全部變成光,有一部分與結(jié)區(qū)的雜質(zhì)或缺陷相結(jié)合,最終也會(huì)變成熱。
c、實(shí)踐證明,出光效率的限制是導(dǎo)致LED結(jié)溫升高的主要原因。目前,先進(jìn)的材料生長(zhǎng)與元件制造工藝已能使LED極大多數(shù)輸入電能轉(zhuǎn)換成光輻射能,然而由于LED芯片材料與周圍介質(zhì)相比,具有大得多的折射係數(shù),致使芯片內(nèi)部產(chǎn)生的極大部分光子(>90%)無(wú)法順利地溢出介面,而在芯片與介質(zhì)介面產(chǎn)生全反射,返回芯片內(nèi)部并通過(guò)多次內(nèi)部反射最終被芯片材料或襯底吸收,并以晶格振動(dòng)的形式變成熱,促使結(jié)溫升高。 |