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LED测试原理 Rain long LED发光原理 1.发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-N特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。 2.在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合作用自由电子由高能阶位掉到低能阶位释放能量而产生光和热而发光。如图1所示。 注：LED优点：体积小且具有寿命长，驱动能量低，反应速度快，耐震性佳，耗电少，发热少，色纯度高等特点。 LED发光原理图 图1解说 假设发光是在P区中发生的，那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光，或者先被发光中心捕获后，再与空穴复合发光。除了这种发光复合外，还有些电子被非发光中心（这个中心介于导带、介带中间附近）捕获，而后再与空穴复合，每次释放的能量不大，不能形成可见光。发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大，光量子效率越高。由于复合是在少子扩散区内发光的，所以光仅在靠近PN结面数μm以内产生。 理论和实践证明，光的峰值波长λ与发光区域的半导体材料禁带宽度Ｅg有关，即λ≈1240/Eg（mm）式中Eg的单位为电子伏特（eV）。若能产生可见光（波长在380nm紫光～780nm红光），半导体材料的Eg应在3.26～1.63eV之间。比红光波长长的光为红外光。现在已有红外、红、黄、绿及蓝光发光二极管。 LED发光二极管的结构组成 LED Lamp(led 灯)主要由支架、银胶、晶片、金线、环氧树脂五种物料所组成 LED电特性名词 顺向电压（VF）：施加在晶片两端，使晶片正向导通的电压。此电压与晶片本身和测试电流存在相应的关系。VF过大，会使晶片被击穿。 顺向电流（IF）：晶片在施加一定电压后，所产生的正向导通电流。IF的大小，与顺向电压的大小有关。晶片的工作电流在10-20mA左右。 逆向耐压（VZ）：施加在晶片上的反向电压。 逆向漏电流（IR）：是指晶片在施加反向电压后，所产生的一个漏电流。此电流越小越好。因为电流大了容易造成晶片被反向击穿。 LED电特性名词 DVF:结温对VF影响，加热前，后VF的差值, △F越小，表示LED结温特性越好。 VFD:在一段扫描时间VF的暂态峰值，在测试中VFD越小，表示LED越好。 IFP:提供加热的电流，此项为大电流，数值由模拟多长时间温度决定 IFD：测试SCR（杂离子效应），为范围值 LED电学特性 I-V特性 表征LED芯片pn结制备性能主要参数。LED的I-V特性具有非线性、整流性质：单向导电性，即外加正偏压表现低接触电阻，反之为高接触电阻。 I–V特性曲线讲解 (1) 正向死区：（图oa或oa′段）a点对于V0 为开启电压，当V＜Va，外加电场尚克服不少因载流子扩散而形成势垒电场，此时R很大. （2）正向工作区：电流IF与外加电压呈指数关系 IF = IS (e qVF/KT –1) -------------------------IS 为反向饱和电流 。 V＞0时，V＞VF的正向工作区IF 随VF指数上升 IF = IS e qVF/KT （3）反向死区 ：V＜0时pn结加反偏压 V= - VR 时，反向漏电流IR（V= -5V）时，GaP为0V，GaN为10uA。 （4）反向击穿区 V＜- VR ，VR 称为反向击穿电压；VR 电压对应IR为反向漏电流。当反向偏压一直增加使V＜- VR时，则出现IR突然增加而出现击穿现象。由于所用化合物材料种类不同，各种LED的反向击穿电压VR也不同。 測試項目－電氣特性 逆向漏電流(Leakage Current IR) 作用一特定的逆向電壓Vr於特定的時間 0?25mA於LED上, 量測其洩漏電流IR 測試項目－電氣特性 順向電壓的暫態峰值(VFD) 測試項目－光學特性 亮度 波長 半波寬 顏色圖座標 主波長 顏色純度 測試項目－光學特性 亮度(Light Intensity Lop) 測試項目－光學特性 測試項目－光學特性 主波長 : 如圖 M和O分別為待測物CIE準E光源的色度點,連接這兩點直線的延長線與光譜軌跡的波長值即為主波長 或可用計算法查表找出主波長值 光学特性名词解释 LOP: 亮度,是指一个表面的明亮程度，即从一个表面反射出来的光强度。也就是眼睛从某一方向所看到 物体反射光的强度，单位为坎德拉每平方米(cd/㎡) WLP：峰值波长，光谱能量分布中,辐射能量最大处所对应的波长值。 WLC：中心波长，光谱发光强度或辐射功率出现主峰和次峰时，主峰半宽度的中心点所对应的波长。 HW