浅析LED三要素：IQE、LEE与EQE.pdf

浅析 LED 三要素： IQE 、LEE 与 EQE 一 .IQE 、LEE 与 EQE 定义 首先给出内量子效率 (IQE ：Internal Quantum Efficiency ) 、光析出率 (LEE ：Light Extraction Efficiency) 与外量子效率 (EQE ：External Quantum Efficiency) 参数的定义与表达如下： IQE= 单位时间内有源层发射的光子数 / 单位时间内注入到有源层的电子 子数 =(Pint/(hv))/(I/e) (1.1) LEE= 单位时间内出射到空间的光子数 /单位时间内从有源层内出射的光 子数 =(P/(hv))/=(Pint/(hv)) (1.2) EQE= 单位时间内出射到空间的光子数 /单位时间内注入到有源层的电子 子数 =(P/(hv))/(I/e)=IQE*LEE (1.3) 其中， Pint 是有源区内发射出的光功率， I 为注入电流， P 是发射到自由 空间的光功率。内量子效率表征了 LED 有源区将注入的电能转化为光能的能 力 ;光提取效率表征了 LED 有源区将产生的光能发射出去的能力 ;外量子效率表 征了 LED 将电能转化为外界可见光能的能力，外量子效率越高则发光效率越 高。对于理想 LED 器件，此三个参数均为 1，即可将注入的电能完全转化为外 界可见的光能。 二 .影响 IQE 、LEE 与 EQE 因素 外延层中的缺陷限制了 LED 的 IQE 。从发光二极管的工作原理我们得知， 发光二极管是靠电子与空穴的辐射复合发光。但电子与空穴还存在另外一种复 合机制 —— 非辐射复合，见非辐射复合与外延层中的缺陷有关。当外延层中存 在缺陷时，在缺陷处会形成复合中心，在该复合中心处更容易发生非辐射复合。 缺陷密度越高，此种复合中心也越多，则会有更多的复合载流子发生非辐射复