LED主要参数及电学、光学、热学特性

    (1)正向死区：(图oa或oa′段)a点对于v0为开启电压，当v

    (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。

    1.2 c-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。

    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，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。

    2 led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

    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

    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。

    采取上述措施可使led2θ1/2=6°左右，大大提高了指向性。

    ⑵当前几种常用封装的散射角(2θ1/2角)圆形led：5°、10°、30°、45°

    2.2 发光峰值波长及其光谱分布

    ⑴led发光强度或光功率输出随着波长变化而不同，绘成一条分布曲线--光谱分布曲线。当此曲线确定之后，器件的有关主波长、纯度等相关色度学参数亦随之而定。

    led的光谱分布与制备所用化合物半导体种类、性质及pn结结构(外延层厚度、掺杂杂质)等有关，而与器件的几何形状、封装方式无关。

    下图绘出几种由不同化合物半导体及掺杂制得led光谱响应曲线。其中led光谱分布曲线

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