半導(dǎo)體照明技術(shù)復(fù)習(xí)資料

1、1.1.1 光的本質(zhì) 本質(zhì)：波粒二重性(同時(shí)具有粒子性和波動(dòng)性) 光速、光波長(zhǎng)與頻率關(guān)系： c= 光子具有的能量： E=h=hc/ 可見(jiàn)光波段：380nm780nm 波長(zhǎng)：nm(10-9m)1.1.2.1 光的產(chǎn)生光的產(chǎn)生：溫度輻射和發(fā)光（激發(fā)發(fā)光）光的產(chǎn)生：溫度輻射和發(fā)光（激發(fā)發(fā)光）溫度輻射：物質(zhì)在高溫下輻射出熱能；溫度輻射：物質(zhì)在高溫下輻射出熱能； 激發(fā)發(fā)光：除溫度以外的原因產(chǎn)生可見(jiàn)光激發(fā)發(fā)光：除溫度以外的原因產(chǎn)生可見(jiàn)光 反射與折射 斯涅耳（斯涅耳（snall）定律）定律 n1sin1=n2sin2 全反射:光線從高折射率媒質(zhì)進(jìn)入低折射率媒質(zhì)，如入射角大于臨界角，入射光的能量都被反射，沒(méi)有

2、折射。 全反射角：全反射角： 2 =sin-1(n1/n2)*422sairsourceescapennPP可由半導(dǎo)體材可由半導(dǎo)體材料進(jìn)入到空氣料進(jìn)入到空氣中的光功率：中的光功率：吸收吸收：光能轉(zhuǎn)變成其他形式的能量)exp(0axII 1.1.3 人眼的光譜靈敏度 人眼的光譜靈敏度隨環(huán)境亮度的改變而變化 明視覺(jué)：亮度超過(guò)10cd（坎德拉）.m-2. 暗視覺(jué)：環(huán)境亮度低于10-2cd/m2. 1.1.4 光度學(xué)及測(cè)量輻通量（輻射功率）：輻通量（輻射功率）：以輻射形式發(fā)射、傳輸或接收的功率。 單位：W； 總的輻射功率總的輻射功率為：0dPP光通量：光通量：按照CIE規(guī)定的人眼的視覺(jué)特性（CIE標(biāo)準(zhǔn)

3、光度觀察者）來(lái)評(píng)價(jià)的輻通量，即用光譜靈敏度為V()函數(shù)的物理探測(cè)器所評(píng)價(jià)的輻通量。 符號(hào)F，單位：流明（lm）1975年，流明的定義為：頻率為5401012赫茲，輻 通 量 為 1 / 6 8 3 W 的 單 色 輻 射 的 光 通 量 。 5401012赫茲的波長(zhǎng)是555nm 1.1.4 光度學(xué)及測(cè)量輻通量和光通量的關(guān)系式： 對(duì)于明視覺(jué)： Km=683 lm/W對(duì)于暗視覺(jué)： Km1725 lm/WdVPKFm780380)(dVPKFm780380)( 1.1.4 光度學(xué)及測(cè)量光強(qiáng)度：點(diǎn)光源在給定的方向上，單位立體角內(nèi)發(fā)射的光通量。單位：坎德拉（cd）光照度：投射在單位面積上的光通量。單位：

4、勒克斯（lx），1 lx1 lm/m2 ddFI 朗伯發(fā)光：某些面輻射源或理想的漫射面，輻射強(qiáng)度與表面法線和給定方向間夾角的余弦成正比cos0II 1.3.1 顏色的性質(zhì) 三原色原理認(rèn)為：人眼的視網(wǎng)膜是三種不同感色物質(zhì)鑲嵌而成。其分別對(duì)應(yīng)于藍(lán)(B)、綠(G)、紅（R)光的特定波長(zhǎng)。 顏色疊加原理：任何顏色都是由三原色合成的: C=XR+YG+ZBRed + Green =YellowRed + Blue =MagentaGreen + Blue =Cyan Red + Green + Blue =White1.3.1 顏色的性質(zhì)采用歸一化x=X/(X+Y+Z)y=Y/(X+Y+Z)z=Z/(X

5、+Y+Z)x+y+z=1顏色可以使用坐標(biāo)（x,y）來(lái)確定1.3.2 國(guó)際照明委員會(huì)色度學(xué)系統(tǒng) 國(guó)際照明委員會(huì)規(guī)定三原色標(biāo)準(zhǔn)為 , , 如表1-3所示XYZdZPZdYPYdXPX780380780380780380)()()(色度坐標(biāo)計(jì)算示例 考慮一簡(jiǎn)化的發(fā)光光譜，在460nm處的功率為0.4W，580nm處的功率為0.5W，其它波長(zhǎng)功率為0，試計(jì)算該光譜的色度坐標(biāo)6682. 00011. 05 . 06692. 14 . 0)(459. 087. 05 . 006. 04 . 0)(5745. 09163. 05 . 02908. 04 . 0)(780380780380780380dZPZ

6、dYPYdXPX270. 0Z)YY/(Xy0.338Z)YX/(Xx1.3.2.3 均勻色度標(biāo)尺 CIE 1931色度圖X，Y坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為CIE 1960 均勻色度標(biāo)尺(UCS)圖u, v坐標(biāo)，用公式 轉(zhuǎn)換為CIE 1976 均勻色度標(biāo)尺(UCS)圖u, v坐標(biāo)，用公式ZYXXu3154ZYXYv3156ZYXXu3154ZYXYv3159 1.3.3.1 色溫和相關(guān)色溫 光源的光輻射所呈現(xiàn)的顏色與在某一溫度下黑體輻射的顏色相同時(shí)，稱黑體的溫度Tc為光源的色溫，用絕對(duì)溫度K表示。 當(dāng)光源發(fā)出的光的顏色與黑體在某一溫度下輻射的顏色接近時(shí)，黑體溫度就稱為該光源的相關(guān)色溫。 當(dāng)（u,v）色度圖上，等

7、溫線和色溫曲線通常是垂直的 1.3.3.2 顯色指數(shù) 顯色指數(shù)：表明光源發(fā)射的光對(duì)被照物顏色正確反映的量稱為顯色指數(shù) 顯指（CRI）是白光光源質(zhì)量的重要參量。作業(yè)假設(shè)InGaN藍(lán)光LED芯片是一折射率為2.5的薄層，放置在空氣中，請(qǐng)計(jì)算其全反射角的大小，并計(jì)算由LED的其中一個(gè)平面出去到空氣中的光功率的百分比。某個(gè)RGB白光LED，其光譜可簡(jiǎn)化看成是0.25W的460nm藍(lán)光、0.2W的540nm綠光和0.25W的650nm紅光組成，請(qǐng)計(jì)算其光通量（明視覺(jué)）大小，色度坐標(biāo)（x,y）和(u,v)，并根據(jù)色溫等溫線，估算此光源的色溫。2.1 自然光源 太陽(yáng) 到達(dá)地球表面的太陽(yáng)光 的 波 長(zhǎng) 范 圍

8、 ：2901700 nm，波長(zhǎng)短于290nm的部分被臭氧所吸收，而波長(zhǎng)大于1700 nm的部分則被大氣層中的水氣和二氧化碳強(qiáng)烈吸收。 可見(jiàn)光的波長(zhǎng)范圍：380780 nm之間。 部分太陽(yáng)光具有與約5700K的黑體輻射能變幾乎一致的連續(xù)分布 2.2.1 人工光源的發(fā)明與發(fā)展 Roland Haitz從1965年LED商業(yè)化至今的發(fā)展歷程觀察得出，LED的價(jià)格每10年將為原來(lái)的1/10，性能則提高20倍,這個(gè)規(guī)律被業(yè)界稱為Haitz定律定律 2020年左右，半導(dǎo)體照明光源的效率可能達(dá)到200lm/W 2.2.4 熒光燈 Fluorescent Lamp由放電產(chǎn)生的紫外輻射激發(fā)熒光粉而發(fā)光的放電燈，

9、它是一種低電壓汞蒸氣弧光放電燈燈內(nèi)含有低氣壓的汞蒸氣和少量的惰性氣體，管內(nèi)壁涂有熒光粉層汞蒸氣將輸入電能轉(zhuǎn)化成波長(zhǎng)為253.7nm的紫外輻射，照射到熒光粉上光效為6080lm/W,壽命約800010000小時(shí) 2.2.5 低壓納燈Low-pressure sodium 燈內(nèi)填充鈉金屬和少量Ne和Ar混合的惰性氣體。 Na原子受激電離，產(chǎn)生共振輻射，D線：589nm和589.6nm 外套管內(nèi)壁鍍有反射紅外線的氧化銦膜 功率18180W，光輸出180033000lm，壽命值為1400018000小時(shí) 缺點(diǎn)是顯色指數(shù)低。 2.2.6 高壓放電燈 高壓放電中，原子和離子被加速到很高的速度，等離子體的溫

10、度在40006000K范圍內(nèi)，熱輻射部分降低，譜線增寬，顯色性大大提高 高壓汞燈高壓汞燈：汞蒸氣在0.21MPa下，發(fā)光光譜紅移且有連續(xù)本底，通過(guò)在內(nèi)壁涂覆紅色熒光粉，顯指提高到50。光效為2050lm/W 高壓鈉燈高壓鈉燈：提高鈉蒸氣壓，D線變寬，顯指可達(dá)到60或更高，但發(fā)光效率和壽命會(huì)下降。光效100lm/W左右，主要用于道路照明。 金屬鹵化物燈金屬鹵化物燈：放電管內(nèi)添加金屬鹵化物，可得到全光譜光源。金屬和鹵素原子通過(guò)擴(kuò)散-分解-擴(kuò)散-分解過(guò)程重復(fù)進(jìn)行。光效可達(dá)到90-95lm/W，顯指94?？勺鳛橐话阏彰骱椭攸c(diǎn)照明。 4.2 注入載流子的復(fù)合（1）輻射型復(fù)合）輻射型復(fù)合 電子和空穴由于碰

11、撞而復(fù)合（直接和間接） 通過(guò)雜質(zhì)能級(jí)復(fù)合 通過(guò)相鄰能級(jí)的復(fù)合 激子復(fù)合（2）非輻射復(fù)合）非輻射復(fù)合伴隨多數(shù)的聲子的復(fù)合俄歇復(fù)合器件表面的復(fù)合 4.4 異質(zhì)結(jié)構(gòu)和量子阱 異質(zhì)結(jié)：兩塊具有不同帶隙能量的單晶半導(dǎo)體連接而成的。 異質(zhì)結(jié)的界面會(huì)由于晶格和熱應(yīng)力失配造成的缺陷，影響異質(zhì)結(jié)的質(zhì)量。 單異質(zhì)結(jié) 雙異質(zhì)結(jié)Eg1Eg2npEcEvEg1npEcEvEg1Eg2p4.4 異質(zhì)結(jié)構(gòu)和量子阱 雙異質(zhì)結(jié)的有源層厚度下降到與電子的德布羅意波可比擬時(shí)（納米量級(jí)），載流子被量子局域在很窄的勢(shì)壘內(nèi)，被稱為量子阱結(jié)構(gòu)。單量子阱和多量子阱是高亮度LED的通用結(jié)構(gòu)。5.0 半導(dǎo)體發(fā)光材料的條件成為半導(dǎo)體發(fā)光材料的條件

12、成為半導(dǎo)體發(fā)光材料的條件： 高質(zhì)量的單晶材料高質(zhì)量的單晶材料。要求缺陷密度低，以III-V族材料為主 半導(dǎo)體帶隙與可見(jiàn)和紫外光子能量相匹配半導(dǎo)體帶隙與可見(jiàn)和紫外光子能量相匹配 直接帶隙半導(dǎo)體直接帶隙半導(dǎo)體。具有較高的輻射復(fù)合概率 可形成可形成N、P型材料，可制備異質(zhì)結(jié)構(gòu)和量子阱結(jié)型材料，可制備異質(zhì)結(jié)構(gòu)和量子阱結(jié)構(gòu)構(gòu)。)(5 .1239)(eVhvnm 5.1 砷化鎵lGaAs為閃纖礦結(jié)構(gòu)，直接帶隙半導(dǎo)體，帶隙寬度1.42eVl缺陷主要是位錯(cuò)和化學(xué)計(jì)量比偏離造成的缺陷。鎵空位對(duì)發(fā)光效率的影響很大，氧和銅是重要的有害雜質(zhì)。l液相外延時(shí)，高溫下Si占據(jù)Ga形成施主，低溫下Si占據(jù)As形成受主，發(fā)光峰

13、值為940nm。陰極射線致發(fā)光（Schubert, 1995）GaAs中的線位錯(cuò)（X W Liu,1999） 5.2 磷化鎵 GaP是閃纖礦結(jié)構(gòu)，典型的間接帶隙半導(dǎo)體，通過(guò)摻入不同的等電子陷阱發(fā)光中心，可發(fā)紅、綠等顏色的光，成為20世紀(jì)90年代前發(fā)光效率最高的可見(jiàn)光材料 影響材料質(zhì)量主要是位錯(cuò)和化學(xué)計(jì)量比偏離造成的缺陷，主要是鎵空位。 VI族元素硫、硒、碲為常用的N型摻雜劑；II族的鋅、鎘、鎂是常用的P型摻雜劑 綠色LED：N取代P作為等電子陷阱。N俘獲激子，產(chǎn)生復(fù)合。液相外延生長(zhǎng)，效率為0.7% 黃色LED: 氣相外延法生長(zhǎng)時(shí)，可形成高濃度的氮摻雜，發(fā)光向長(zhǎng)波長(zhǎng)移動(dòng)，峰值波長(zhǎng)為590nm。

14、紅色LED：摻入ZnO對(duì)等電子陷阱，激子復(fù)合發(fā)光峰值在700nm,發(fā)光效率可達(dá)15%。 5.3 磷砷化鎵 GaAs1-xPx是由GaAs和GaP組成的固溶體。在室溫下，x0.45時(shí)，間接躍遷，效率大幅度下降。 GaAs0.6P0.4峰值波長(zhǎng)650nm GaAs1-xPx的外量子效率隨x增加而減小，輻射波長(zhǎng)隨x變短，相對(duì)視見(jiàn)函數(shù)增加，使亮度增大，最佳值為x=0.4，峰值波長(zhǎng)650660nm 5.4 鎵鋁砷 Ga1-xAlxAs是GaAs和AlAs的固溶體。在x=0.35時(shí)由直接躍遷變成間接躍遷。 GaAs和AlAs的晶格常數(shù)很接近，固溶體的晶格失配的問(wèn)題很小 最佳發(fā)光效率在640660nm之間，

15、相應(yīng)的x=0.340.4，內(nèi)量子效率在50%左右。 雙異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)N-Ga0.35Al0.65As/P-Ga0.65Al0.35As/P-Ga0.35Al0.65As,外量子效率達(dá)到16%，發(fā)光強(qiáng)度5cd。 鎵鋁砷體系可用液相外延法大批量生產(chǎn)。生成氧化鈍化層可以減少Al的氧化，提高器件壽命。 5.5 鋁鎵銦磷 間接帶隙材料AlP和GaP和直接帶隙的InP組成合金時(shí)能產(chǎn)生直接帶隙的四元AlGaInP單晶。 (AlxGa1-x)yIn1-yP的y約為0.5時(shí)晶格常數(shù)與GaAs相匹配，一般固定y=0.5，采用GaAs作為襯底。 直接帶隙到間接帶隙的轉(zhuǎn)變出現(xiàn)在x約為0.65時(shí)，增加x，可使其發(fā)光從紅擴(kuò)展

16、到綠 AlGaInP材料采用MOCVD系統(tǒng)生長(zhǎng)AlGaInP系材料是目前高亮度紅光 (625 nm), 橙光(610 nm) 和黃光 (590 nm)LED產(chǎn)品的主要體系 5.6 銦鎵氮 InGaN為直接帶隙材料，帶隙從1.95(636.6nm)3.4（365nm）eV。 AlGaInN的帶隙擴(kuò)大到6.2eV，GaN化合物是目前短波長(zhǎng)LED最成功的材料體系。 白光LED：InGaN藍(lán)光芯片涂覆YAG黃色熒光粉產(chǎn)生白光。 III族氮化物能在很高的位錯(cuò)密度下仍能有高的內(nèi)量子效率。 由于同質(zhì)襯底的獲取成本較高，一般使用異質(zhì)襯底。廣泛使用的藍(lán)寶石襯底晶格失配為16%，須要引入緩沖層技術(shù)以獲得高質(zhì)量的外

17、延層 GaN的n型雜質(zhì)是Si，P型雜質(zhì)是Mg。但是，Mg在NH3的作用下形成Mg-H絡(luò)合物，降低了P型GaN的導(dǎo)電性，一般采要用熱退火的方式進(jìn)行活化。 AlGaInN材料主要采用MOCVD來(lái)生長(zhǎng)6.3.3 分布布拉格反射（DBR）結(jié)構(gòu) AlGaInP采用的GaAs襯底是吸光材料；InGaN采用的Si襯底也是吸光材料，造成光效的損失。解決襯底吸光問(wèn)題的一個(gè)方法是采用分布布拉格反射（Distributed Bragg Reflector, DBR）結(jié)構(gòu) 6.3.4 透明襯底技術(shù) 透明襯底技術(shù)可有效的提高光輸出，AlGaInP LED在636nm時(shí)獲得23.7%的外量子效率電流擴(kuò)展層 P型層電阻較高

18、，電極的電流注入無(wú)法均勻的擴(kuò)散到整個(gè)芯片平面，造成所謂電流擁擠效應(yīng)。 實(shí)用的大功率LED芯片基本都須要采用電流擴(kuò)展層。AlGaInP采用GaP或AlGaAs電流擴(kuò)展層, InGaN采用Ni/Au或ITO擴(kuò)展層。 電流擴(kuò)展層的使用，可以使LED發(fā)光有效增強(qiáng)。6.3.7 表面紋理結(jié)構(gòu) 由于芯片表面存在全反射界面，LED的卒取效率不到20% 表面紋理技術(shù)就是通過(guò)破壞表面的全反射界面，來(lái)提高卒取效率的一種方法 包括表面粗化和表面光子晶體兩種方式。Appl.Phys.Lett. 86 ,052108(2005)Proc. SPIE 5941, 2005，59410M 6.4.5 壽命 對(duì)于單色光LED或

19、白光LED（不考慮色溫時(shí)）可根據(jù)不同應(yīng)用要求，取光通量衰減到初始值的50或70作為失效判據(jù)。 Pt = P0 exp(-t) P0為初始光通量(或光功率)；Pt為加溫加電后對(duì)應(yīng)某一工作時(shí)間的光通量（或光功率）；為某一結(jié)溫下的退化系數(shù)；t為某一產(chǎn)品的試驗(yàn)截止時(shí)間。 一般采用加速老化的方法來(lái)外推LED的壽命，加速的方法包括高電流或高溫的方法。 目前，白光LED的壽命在210萬(wàn)小時(shí) 6.4.7 熱阻熱阻的物理定義是沿?zé)醾鲗?dǎo)路徑上的溫差與該熱傳導(dǎo)路徑上的耗散的功率的比值，用公式表示為： A和B分別代表傳熱路徑中的高溫節(jié)點(diǎn)和低溫節(jié)點(diǎn)。對(duì)于LED來(lái)說(shuō)，A節(jié)點(diǎn)是指芯片的結(jié)區(qū)，而B節(jié)點(diǎn)則是根據(jù)不同的定義取定的

20、參考點(diǎn)。 ABABABTTRP9.4.4 氧化銦錫（ITO） 氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)一種銦（III族）氧化物 (In2O3) and 錫（IV族）氧化物 (SnO2)的混合物，通常質(zhì)量比為90% In2O3，10% SnO2 禁帶寬度3.754.0eV,在可見(jiàn)光區(qū)的透過(guò)率在90%以上。 重?fù)诫s，載流子濃度在10191021cm-3之間，具有優(yōu)良的導(dǎo)電性，大量用于LED芯片的電流擴(kuò)展層和增透層 通常是用電子束蒸發(fā)、物理氣相沉積、或者一些濺射沉積技術(shù)的方法沉積到表面 銦的價(jià)格高昂和供應(yīng)受限、ITO層的脆弱和柔韌性的缺乏、以及昂貴的層沉積要求真空，其它取代物正被設(shè)法尋找

21、。芯片制造 (Chip Fabrication) 四元 (AlGaInP)氮化鎵 (GaN)Sapphiren-GaNp-GaNAuSapphiren-GaNp-GaNTCL or ITOSiO2Pad (CrPtAu)p- GaPp- AlGaInPn- AlGaInPn- GaAsp- GaPp- AlGaInPn- AlGaInPn- GaAsP-Pad背金 P-PadP-PadN-PadTCL倒裝芯片技術(shù)（Flip chip）普通平面工藝普通平面工藝LED倒裝金屬襯底垂直倒裝金屬襯底垂直LED優(yōu)點(diǎn)：垂直電阻小，電壓低優(yōu)點(diǎn)：垂直電阻小，電壓低缺點(diǎn)：工藝復(fù)雜缺點(diǎn)：工藝復(fù)雜優(yōu)點(diǎn)：工藝較簡(jiǎn)單優(yōu)

22、點(diǎn)：工藝較簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：襯底太厚，引起光損；缺點(diǎn)：襯底太厚，引起光損； 平面電阻較大，電壓較高；平面電阻較大，電壓較高；改進(jìn)：襯底減薄，背鍍改進(jìn)：襯底減薄，背鍍LED的封裝方式 常規(guī)小功率LED的封裝形式主要有：；表面貼裝式SMD LED；食人魚Piranha LED；小功率小功率LED封裝流程封裝流程electrodessemiconductor chipepoxydomebond wires“silver cup”reflectorA packaged LEDDifferent parts of an LED標(biāo)準(zhǔn)封裝流程：標(biāo)準(zhǔn)封裝流程：功率功率LED的封裝流程的封裝流程封裝流程：封裝流程：配熒

23、光粉固化固膠5、焊線8、固化與后固化7、灌膠6、烘烤除濕9、測(cè)試1、清洗支架芯片芯片2、點(diǎn)膠3、固晶4、燒結(jié)13.1 發(fā)光器件的效率 發(fā)光效率： 單位電功率（W）下輸出的光通量（lm) 功率效率：輸入功率（W）轉(zhuǎn)變成輻射功率(W)效率)/(0WlmIVFPFe%1001IVFPPep1,F 分別為總的光通量和照明效率13.1.3 量子效率 量子效率是注入載流子復(fù)合產(chǎn)生光量子的效率 分為內(nèi)量子效率 和外量子效率 內(nèi)量子效率：?jiǎn)挝粫r(shí)間有源層產(chǎn)生的光子與注入到PN結(jié)中的電子的比值 外量子效率：?jiǎn)挝粫r(shí)間輻射到器件外部的光子與注入到LED中的電子的比值 分別為注入效率和卒取效率（extraction e

24、fficiency）eexijeiexj,13.2 電學(xué)參數(shù) 正向電壓VF ：通過(guò)正向電流為規(guī)定值時(shí)，在兩極間產(chǎn)生的電壓降。一般在1.43V。在外界溫度升高時(shí)，VF將下降。 LED 的I-V特性 反向擊穿電壓VR：一定漏電流下器件兩端的反向電壓值。嚴(yán)格取反向10uA時(shí)的電壓 反向電流IR：給定反向電壓下流過(guò)器件的反向電流值。一般取-5V條件下測(cè)量。13.2.2 總電容 總電容C：結(jié)電容Cj和管殼電容之和 響應(yīng)時(shí)間：上升時(shí)間tr，下降時(shí)間tf 當(dāng)LED接在高頻電路中使用時(shí)，要考慮到結(jié)電容和上升、下降時(shí)間，否則LED無(wú)法正常工作。在高頻電路中使用LED時(shí)，還要考慮以下兩個(gè)因素：相對(duì)亮度IF 13.

25、3 光電特性參數(shù)光電響應(yīng)特性 把光信號(hào)隨電信號(hào)變化的快慢稱為響應(yīng)響應(yīng) 響應(yīng)時(shí)間主要取決于載流子壽命、器件的結(jié)電容及電路阻抗。 不同材料制得的LED響應(yīng)時(shí)間各不相同；如GaAs、GaAsP、GaAlAs、GaN其響應(yīng)時(shí)間10-9S，GaP為10-7 S。因此它們可用在10100 MHz高頻系統(tǒng)13.4.1 法向光強(qiáng)I0的測(cè)定 有了標(biāo)準(zhǔn)光源和校正好的視見(jiàn)函數(shù)接收器，即可進(jìn)行I0的測(cè)定。 測(cè)量距離按CIE推薦的標(biāo)準(zhǔn)條件A和B設(shè)置 探測(cè)器要求一個(gè)面積為100mm2的圓入射孔徑13.4.3 總光通量的測(cè)量 總光通量的測(cè)量方法有分布光度計(jì)和積分球系統(tǒng) 分布光度計(jì)測(cè)量又包括照度分布積分法和光強(qiáng)積分法 光強(qiáng)積

26、分法 照度分布積分法 分布光度計(jì)方法難度較大，沒(méi)能廣泛應(yīng)用。目前，科研和產(chǎn)業(yè)界均采用積分球方法ddITOTsin),(200 )(STOTdSE13.4.3 總光通量的測(cè)量積分球系統(tǒng)： 兩個(gè)半球體合成的空心球體，球的半徑應(yīng)比待測(cè)器件的線度大得多 球的內(nèi)表面涂有白色反光涂料（如氧化鎂、硫酸鋇等），以產(chǎn)生漫反射 在垂直位置放置測(cè)視見(jiàn)函數(shù)接收器 先將標(biāo)準(zhǔn)器件放在入射窗口進(jìn)行定標(biāo)，再換成待測(cè)器件，測(cè)量出光通量F13.5 色度學(xué)參數(shù)光譜分布曲線： 發(fā)光的相對(duì)強(qiáng)度（能量）隨波長(zhǎng)變化的分布曲線 光譜分布與發(fā)光材料的種類、性質(zhì)以及發(fā)光機(jī)構(gòu)（外延層厚度、摻雜雜質(zhì)）有關(guān)，而與器件幾何形狀、封裝方式等無(wú)關(guān) 峰值波長(zhǎng)

27、：光譜分布曲線的發(fā)光強(qiáng)度最大處對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng) 光譜輻射帶寬：功率的半強(qiáng)度功率點(diǎn)對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)范圍x1x2p14.1.2 可靠性的定義 在實(shí)際工作中，一個(gè)發(fā)光二極管由于各種偶然的因素而失效，具有一定的隨機(jī)性。但大量的樣品的失效統(tǒng)計(jì)具有規(guī)律性。 當(dāng)投入實(shí)驗(yàn)的樣品充分大時(shí)，在某個(gè)時(shí)刻t時(shí)，失效的樣品數(shù)m（t）與試驗(yàn)樣品數(shù)n的比值，失效發(fā)生的概率，具有一定的規(guī)律。 將可靠性用概率表示時(shí)為可靠度R： 把抽象的可靠性用數(shù)學(xué)形式的概率表示，這就是可靠性技術(shù)發(fā)展的出發(fā)點(diǎn)ntmntPtR)()()(14.1.3 LED可靠性的相關(guān)概念 失效：執(zhí)行規(guī)定功能（如光通量、發(fā)光效率、正向壓降、反向漏電流等）的能力的終止 嚴(yán)重失效：關(guān)鍵的光電參數(shù)改變至LED不能點(diǎn)亮的程度。 參數(shù)失效：關(guān)鍵的光電參數(shù)由初始值改變至超過(guò)一定程度。 失效率（）：?jiǎn)挝还ぷ鲿r(shí)間內(nèi)LED嚴(yán)重失效數(shù)的百分比14.1.3 LED可靠性的相關(guān)概念 大量的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，LED的失效隨時(shí)間的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律呈浴盆狀 段，又稱隨機(jī)失效階段。失效率很低且很穩(wěn)定，近似為常數(shù)，器件失效往往帶偶然性，為使用最佳期。 第三階段：損耗