大功率發(fā)光二極管壽命測試及可靠性研究.pdf

1、光電子產(chǎn)業(yè)是國際上競爭激烈的高科技領(lǐng)域之一,并將成為衡量國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。其中半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)的發(fā)展更令世人矚目。隨著LED性能的不斷提高和改進(jìn),其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,并被期待成為替代白熾燈、熒光燈及高強(qiáng)度氣體放電燈的第四代照明光源,成為未來人類照明的主要首選方式。 大功率LED在生活中越發(fā)重要,但其在使用過程中的可靠性問題一直是困擾業(yè)界的難題,也是直接影響應(yīng)用的關(guān)鍵問題,特別是白光LED的壽命評價方法,仍待繼

2、續(xù)深入的鉆研和探究,以適應(yīng)普通照明的白光LED光學(xué)、色學(xué)及電學(xué)參數(shù),例如色溫、顯色性、色純度、光譜分布、出光均勻性和照度等特性隨著應(yīng)用時間的變化。 本論文依托以上原因,主要開展了如下研究工作： 1.回顧了LED的發(fā)展歷程、國內(nèi)外發(fā)展水平和發(fā)光二極管的發(fā)光原理以及LED的主要應(yīng)用領(lǐng)域。 2.論述了可靠性測試的基本概念和發(fā)光二極管可靠性測試方法：詳細(xì)闡述可靠性的定義和加速試驗(yàn)的定義和所遵循的原則,以及發(fā)光二極管常用的

3、失效判據(jù)和在加速試驗(yàn)條件下計算LED正常工作條件壽命的數(shù)學(xué)推導(dǎo)模型。 3.對新型大功率GaN基藍(lán)光芯片激發(fā)熒光粉發(fā)射白光的LED進(jìn)行電流應(yīng)力加速壽命測試和可靠性研究,對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)整理并繪制圖表,主要包括光通量、發(fā)光效率、峰值波長、主波長和正向?qū)妷旱葏?shù)隨老化時間的變化情況。樣品突變失效的原因主要包括電壓過高導(dǎo)致的擊穿失效和樣品本身缺陷導(dǎo)致的快速失效；緩變失效包括藍(lán)光芯片性能的衰減退化和熒光粉失效。同時提出緩解藍(lán)光芯片性