led主要参数与特性

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1、LED主要参数与特性LED是一种特别的二极管,当连接最电的时候就会发出光,通常被用在电子器具来显示电路是否关闭或打开的指示灯,透明的环氧半导体晶片LED环氧围封下伸出的那两条线或者"灯泡"显示出LED应怎样加连接到电路,LED导线的负极是以两种方法来显示,一种是由灯泡的平面,第二种是两条线当中短的那条线,负极导线应连接到电池负端,LED运行电压相对很低大约只有1到4伏电压,吸取的电流也大约只有10到40毫安.发光二极管最重要的一部分就是在灯泡中央的半导体晶片,晶片有两个由接口分离的区域,P区域是由正电荷控制,而n区域是由负电荷控制,这个接口充当了P和n电子流动的挡板,只有当半导体晶

2、片的电压足够时,电流才开时流动和电子穿过接口进入到P区域。LED是利用化合物材料制成pn结的光电器件。它具备pn结结型器件的电学特性：I-V特性、C-V特性和光学特性：光谱响应特性、发光光强指向特性、时间特性以及热学特性。    1、LED电学特性    1.1I-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。    如左图：    (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；开启电压对于不同LED其值

3、不同，GaAs为1V，红色GaAsP为1.2V，GaP为1.8V，GaN为2.5V。    （2）正向工作区：电流IF与外加电压呈指数关系    IF=IS(eqVF/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=ISeqVF/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

4、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。    1.2C-V特性    鉴于LED的芯片有9×9mil(250×250um)，10×10mil，11×11mil(280×280um)，12×12mil(300×300um)，故pn结面积大小不一，使其结电容（零偏压）C≈n+pf左右。    C-V特性呈二次函数关系（如图2）。由1MHZ交流信号用C-V特性测试仪测得。    1.3最大允许功耗PFm    当流过LED的电流为IF、管压降为UF则功率消耗为P=UF×IF    LED工作时，外加偏压、偏流一定促使载流子复合发出光，

5、还有一部分变为热，使结温升高。若结温为Tj、外部环境温度为Ta，则当Tj＞Ta时，内部热量借助管座向外传热，散逸热量（功率），可表示为P=KT（Tj–Ta）。    1.4响应时间    响应时间表征某一显示器跟踪外部信息变化的快慢。现有几种显示LCD（液晶显示）约10-3~10-5S，CRT、PDP、LED都达到10-6~10-7S（us级）。    ①响应时间从使用角度来看，就是LED点亮与熄灭所延迟的时间，即图中tr、tf。图中t0值很小，可忽略。    ②响应时间主要取决于载流子寿命、器件的结电容及电路阻抗。    LED的点亮时间——上升时间tr是指接通电源使发光亮度达到

6、正常的10%开始，一直到发光亮度达到正常值的90%所经历的时间。    LED熄灭时间——下降时间tf是指正常发光减弱至原来的10%所经历的时间。    不同材料制得的LED响应时间各不相同；如GaAs、GaAsP、GaAlAs其响应时间＜10-9S，GaP为10-7S。因此它们可用在10~100MHZ高频系统。    2LED光学特性    发光二极管有红外（非可见）与可见光两个系列，前者可用辐射度，后者可用光度学来量度其光学特性。    2.1发光法向光强及其角分布Iθ    2.1.1发光强度（法向光强）是表征发光器件发光强弱的重要性能。LED大量应用要求是圆柱、圆球封装，由

7、于凸透镜的作用，故都具有很强指向性：位于法向方向光强最大，其与水平面交角为90°。当偏离正法向不同θ角度，光强也随之变化。发光强度随着不同封装形状而强度依赖角方向。    2.1.2发光强度的角分布Iθ是描述LED发光在空间各个方向上光强分布。它主要取决于封装的工艺（包括支架、模粒头、环氧树脂中添加散射剂与否）    ⑴为获得高指向性的角分布（如图1）    ①LED管芯位置离模粒头远些；    ②使用圆锥状（子弹头）的模粒头；    ③封装的环氧树脂中勿加散射剂。