LED PN結(jié)上高結(jié)溫的含義是什么？

LED PN結(jié)上高結(jié)溫的含義是什么？

發(fā)布日期：2017-09-06     整理：雷舒科技

LED PN結(jié)上高結(jié)溫的含義是什么？

在高溫下：LED的光輸出特性除會發(fā)生可恢復(fù)性的變化外，還將隨時間產(chǎn)生一種不可恢復(fù)的永J性的衰變。所謂高結(jié)溫是指確保一個LED器件在正常工作條件在正常工作條件下，器件所能承受的高溫度。為此，當(dāng)環(huán)境溫度升高時，應(yīng)適當(dāng)減小工作電流，直至當(dāng)環(huán)境溫度升至臨界溫度Tj時，將工作電流減至零，此時結(jié)溫將等于環(huán)境溫度。

通常有二種原因促使高溫下LED輸出性能的永J性衰減，一個原因是材料內(nèi)缺陷的增殖。眾所周知，現(xiàn)代的高亮LED器件通常都采用MOCVD技木在GaAs、藍(lán)寶石等異質(zhì)襯底上外延生長InGaAlP或InGaN等材料制成，為提高發(fā)光效率，外延材料均含有多層結(jié)構(gòu)，由于各外延層之間存在著或多或少的晶格失配，從而在界面上形成大量的諸如位錯等結(jié)構(gòu)缺陷。在較高溫度時，這些缺陷會快速增殖、繁衍，直至侵入發(fā)光區(qū)，形成大量的非輻射復(fù)合中心，嚴(yán)重降低器件的注入效率與發(fā)光效率。另外，在高溫條件下，材料內(nèi)的微缺陷及來自界面與電極的快擴(kuò)散雜質(zhì)也會引入發(fā)光區(qū)，形成大量的深能級，同樣會加速LED器件性能的衰變。高溫時，LED封裝環(huán)氧存在著一個重要特性，即當(dāng)環(huán)氧溫度超過一個特定溫度Tg=125℃時，封裝環(huán)氧的特性將從一種鋼性的類玻璃狀態(tài)轉(zhuǎn)變成一種柔軟的似橡膠態(tài)狀的物質(zhì)。此時材料的膨脹系數(shù)急劇增加，形成一個明顯的拐點(diǎn)，這個拐點(diǎn)所對應(yīng)溫度即為環(huán)氧樹脂的玻璃狀轉(zhuǎn)化溫度，其值通常為125℃。當(dāng)器件在此溫度附近或高于此溫度變化時，將發(fā)生明顯的膨脹或收縮，致使芯片電極與引線受到額外的應(yīng)力而發(fā)生過度疲勞乃至脫落損壞。此外，當(dāng)環(huán)氧處于較高溫度時（即使未超過轉(zhuǎn)變溫度Tg），特別是與芯片臨近部分的封裝環(huán)氧會逐漸變性，發(fā)黃，影響封裝環(huán)氧的透光性能。這是一個潛移默化的過程，隨著工作時間的延長；LED將逐漸失去光澤。顯然工作溫度越高，這種過程將進(jìn)行的越快。為解決這一困難，特別在大功率器件的制作過程中，一些先進(jìn)的封裝結(jié)耕已摒棄了環(huán)氧材料而改用一些性能更為穩(wěn)定的諸如玻璃、PC等材料制作透鏡；另一個重要方法是讓環(huán)氧不直接接觸芯片表面，中間填充一種膠狀的性能穩(wěn)定的透明硅膠。實(shí)踐證明，通過如此改進(jìn)，器件性能與穩(wěn)定度獲得了明顯改善。

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