《温度和电流对白光LED发光效率的影响》.pdf

第 29卷 　第 2 期 发 　光 　学 　报 Vol29 No2 2008年 4 月 CH IN ESE JOURNAL OF LUM IN ESCEN CE Ap r. , 2008 文章编号 : (2008) 温度和电流对白光 L ED 发光效率的影响 1, 2 1, 2 1, 2 1, 2 1 1 王 　健 , 黄 　先 , 刘 　丽 , 吴 　庆 , 褚明辉 , 张立功 , 1 1 1 1 1 1 侯凤勤 , 刘学彦 , 赵成久 , 范 　翊 , 罗劲松 , 蒋大鹏 ( 1. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 激发态物理重点实验室 , 吉林 长春 　130033; 2. 中国科学院 研究生院 , 北京 　100049) 摘要 : 对大功率白光 L ED 发光效率进行了研究 ,得出温度和电流对 L ED 发光效率的影响 :随着温度的升高 , 势阱中辐射复合几率降低 ,从而降低了发光效率 ; 电流的升高 ,使更多的非平衡载流子穿过势垒 , 降低了发光 效率 。L ED 工作时 ,过高的工作温度或者过大的工作电流都会产生明显的光衰 :如果 L ED 工作温度超过芯片 的承载温度 ,这将会使 L ED 的发光效率快速降低 ,产生明显的光衰 ,并且对 L ED 造成永久性破坏 ;如果 L ED 的工作电流超过芯片的饱和电流 ,也会使 L ED 发光效率快速降低 ,产生明显的光衰 。并且 L ED 所能承载的温 度与饱和电流有一定关系 ,散热良好的装置可以使 L ED 工作温度相对降低些 ,饱和电流也可以更大 , L ED 也 就可以在相对较大的电流下工作 。 关 　键 　词 : L ED ; 发光效率 ; 温度 ; 电流 ; 势垒 中图分类号 : O482. 31　　　PACC : 3250F; 7860　　　文献标识码 : A 指数变劣 。主要是由于温度升高 ,蓝光波峰长移 , 1　引　　言 [ 3～7 ] 荧光粉波峰变平坦而劣化 。本文结合实验和 大功率发光二极管以其节能、环保 、寿命长 、 理论分析 ,也对 白光 L ED 发光效率进行研究 ,得 高可靠性等特点 ,逐步成为取代传统光源的下一 出温度的升高减小了芯片在发光区的辐射复合效 代照明光源 。进一步提高白光 L ED 发光效率已 率 ,并且电流增加可能使非平衡载流子扩散出势 经成为半导体照明项 目的主要研究内容 [ 1, 2 ] 。白 阱 ,不能有效的辐射光子 ,这两点也是 白光 LED 光 LED 已被公认为 2 1世纪最具潜力之环保照明 发光效率下降的原因。 光源 ,现今白光 L ED 发光效率已达到 40 lm /W 以 2　实 　　验 上 ,在学术实验方面更已达到 100 lm /W ,与 目前 发光效率 80 lm /W 的荧光灯相比有过之而无不 选择同一批次的美国 Sem iLED s40m il大功率 及 , L ED 依然在蓬勃发展中 ,相信当发光效率 100 蓝光芯片 , 用两种尺寸不同的热沉封装大功率 lm /W