藍光LED量子效率與注入電流關系的研究.pdf

1、大功率白光 LED具有高光效、低功耗、壽命長和節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點,已廣泛應用于全彩LED顯示屏、LCD背光源、景觀照明等領域,在可預見的未來將進入通用照明領域成為主流照明光源。照明用白光LED器件最佳的解決方案是藍光LED激發(fā)黃色(或綠色+紅色)熒光材料,其核心器件就是InGaN/GaN藍光LED。目前亟待解決的藍光 LED芯片的大功率工作性能是國際學術界和產(chǎn)業(yè)界關心的首要問題。單個 LED器件功率和工作電流不斷增加的同時,卻存在發(fā)光效率與

2、注入電流的矛盾,即在大電流密度(>30A/cm2)注入時會出現(xiàn)量子效率衰落的現(xiàn)象。
　　LED量子效率與電流關系特性是衡量其大功率性能的重要標準,本文提出了研究這一特性的測試方案,通過不同注入電流下光強的測試來比較量子效率的相對變化。采用脈沖電流驅動LED,控制占空比以保證相同的平均電流來檢測LED的平均光輸出與峰值電流的關系。在此基礎之上,設計制作了 LED量子效率測試系統(tǒng)的硬件電路,電路采用光電二極管作為光電傳感器,以單片機為

3、核心控制器,進行數(shù)據(jù)采集和現(xiàn)場控制,將采集的數(shù)據(jù)通過USB總線傳輸給計算機。計算機以Broland C++Builder6.0作為軟件開發(fā)平臺,設計了用戶界面,實現(xiàn)了對采集數(shù)據(jù)的分析計算、實時顯示及存儲功能。
　　本文對藍光LED相對量子效率與注入電流關系曲線的測試結果和理論分析揭示了LED器件內(nèi)部的無輻射復合機制,通過LED效率-電流曲線實驗值與俄歇復合的預期理論值擬合的偏差發(fā)現(xiàn),量子效率衰落同時由俄歇復合及其產(chǎn)生的熱電子從發(fā)光