LED電學(xué)特性圖文詳解

是利用化合物材料制成pn結(jié)的光電器件。它具備pn結(jié)結(jié)型器件的電學(xué)特性：I-V特性、C-V特性和特性：光譜響應(yīng)特性。本文將為你詳細(xì)介紹。

1、LED電學(xué)特性

1.1 I-V特性

表征pn結(jié)制備性能主要參數(shù)。LED的I-V特性具有、整流性質(zhì)：?jiǎn)蜗驅(qū)щ娦?，即外加正偏壓表現(xiàn)低接觸電阻，反之為高接觸電阻。

如上圖：

(1) 正向死區(qū)：(圖oa 或oa′段)a點(diǎn)對(duì)于V0 為開啟電壓，當(dāng)V

(2)正向工作區(qū)：電流IF 與外加電壓呈指數(shù)關(guān)系

IF = IS (e qVF/KT –1) -------------------------IS

為反向飽和電流。V>0 時(shí)，V>VF 的正向工作區(qū)IF 隨VF 指數(shù)上升，

IF = IS e qVF/KT

(3)反向死區(qū) ：V0 時(shí)pn 結(jié)加反偏壓V= - VR 時(shí)，反向漏電流IR(V= -5V)時(shí)，GaP 為0V，GaN 為10uA。

(4)反向擊穿區(qū) V- VR ，VR 稱為反向擊穿電壓;VR 電壓對(duì)應(yīng)IR 為反向漏電流。當(dāng)反向偏壓一直增加使V- VR 時(shí)，則出現(xiàn)IR 突然增加而出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象。由于所用化合物材料種類不同，各種LED 的反向擊穿電壓VR 也不同。

1.2 C-V特性

鑒于LED 的芯片有9×9mil (250×250um)，10×10mil，11×11mil (280×280um)，12×12mil (300×300um)，故pn 結(jié)面積大小不一，使其結(jié)電容(零偏壓)C≈n+pf左右。C-V 特性呈二次函數(shù)關(guān)系(如圖2)。由1MHZ 交流信號(hào)用C-V 特性測(cè)試儀測(cè)得。

1.3 最大允許功耗PFm

當(dāng)流過LED的電流為IF、管壓降為UF 則功率消耗為P=UF×IF. LED工作時(shí)，外加偏壓、偏流一定促使載流子復(fù)合發(fā)出光，還有一部分變?yōu)闊?，使結(jié)溫升高。若結(jié)溫為Tj、外部環(huán)境溫度為Ta，則當(dāng)Tj>Ta 時(shí)，內(nèi)部熱量借助管座向外傳熱，散逸熱量(功率)，可表示為P = KT(Tj – Ta)。

1.4 響應(yīng)時(shí)間

響應(yīng)時(shí)間表征某一顯示器跟蹤外部信息變化的快慢?，F(xiàn)有幾種顯示(顯示)約10-3~10-5S，CRT、PDP、LED 都達(dá)到10-6~10-7S(us 級(jí))。

1.響應(yīng)時(shí)間從使用角度來(lái)看，就是LED點(diǎn)亮與熄滅所延遲的時(shí)間，即圖3中tr 、tf 。圖中t0 值很小，可忽略。

2. 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。LED 的點(diǎn)亮?xí)r間——上升時(shí)間tr 是指接通電源使發(fā)光亮度達(dá)到正常的10%開始，一直到發(fā)光亮度達(dá)到正常值的90%所經(jīng)歷的時(shí)間。LED 熄滅時(shí)間——下降時(shí)間tf 是指正常發(fā)光減弱至原來(lái)的10%所經(jīng)歷的時(shí)間。不同材料制得的LED 響應(yīng)時(shí)間各不相同;如GaAs、GaAsP、GaAlAs 其響應(yīng)時(shí)間10-9S，GaP 為10-7 S。因此它們可用在10~100MHZ 高頻系統(tǒng)。

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