關鍵詞： LED , 參數 , 特性

　　LED是利用化合物材料制成pn結的光電器件。它具備pn結結型器件的電學特性：I-V特性、C-V特性和光學特性：光譜響應特性、發光光強指向特性、時間特性以及熱學特性。本文將為你詳細介紹。
　　1、LED電學特性
　　1.1 I-V特性
　　表征LED芯片pn結制備性能主要參數。LED的I-V特性具有非線性、整流性質：單向導電性，即外加正偏壓表現低接觸電阻，反之為高接觸電阻。

2012-8-9 12:56:45 上傳

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　　如上圖：
　　（1） 正向死區：（圖oa 或oa′段）a點對于V0 為開啟電壓，當V＜Va，外加電場尚克服不少因載流子擴散而形成勢壘電場，此時R很大；開啟電壓對于不同LED其值不同，GaAs 為1V，紅色GaAsP 為1.2V，GaP 為1.8V，GaN 為2.5V。
　　（2）正向工作區：電流IF 與外加電壓呈指數關系
　　IF = IS (e qVF/KT –1) -------------------------IS
　　為反向飽和電流。V＞0 時，V＞VF 的正向工作區IF 隨VF 指數上升，
　　IF = IS e qVF/KT
　　（3）反向死區 ：V＜0 時pn 結加反偏壓V= - VR 時，反向漏電流IR（V= -5V）時，GaP 為0V，GaN 為10uA。
　　（4）反向擊穿區 V＜- VR ，VR 稱為反向擊穿電壓；VR 電壓對應IR 為反向漏電流。當反向偏壓一直增加使V＜- VR 時，則出現IR 突然增加而出現擊穿現象。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 結面積大小不一，使其結電容（零偏壓）C≈n+pf左右。C-V 特性呈二次函數關系（如圖2）。由1MHZ 交流信號用C-V 特性測試儀測得。

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　　1.3 最大允許功耗PFm
　　當流過LED的電流為IF、管壓降為UF 則功率消耗為P=UF×IF. LED工作時，外加偏壓、偏流一定促使載流子復合發出光，還有一部分變為熱，使結溫升高。若結溫為Tj、外部環境溫度為Ta，則當Tj＞Ta 時，內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 響應時間
　　響應時間表征某一顯示器跟蹤外部信息變化的快慢。現有幾種顯示LCD（液晶顯示）約10-3~10-5S，CRT、PDP、LED 都達到10-6~10-7S（us 級）。
　　1.響應時間從使用角度來看，就是LED點亮與熄滅所延遲的時間，即圖3中tr 、tf 。圖中t0 值很小，可忽略。

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　　② 響應時間主要取決于載流子壽命、器件的結電容及電路阻抗。LED 的點亮時間——上升時間tr 是指接通電源使發光亮度達到正常的10%開始，一直到發光亮度達到正常值的90%所經歷的時間。LED 熄滅時間——下降時間tf 是指正常發光減弱至原來的10%所經歷的時間。
　　不同材料制得的LED 響應時間各不相同；如GaAs、GaAsP、GaAlAs 其響應時間＜10-9S，GaP 為10-7 S。因此它們可用在10~100MHZ 高頻系統。
　　2 LED光學特性
　　發光二極管有紅外（非可見）與可見光兩個系列，前者可用輻射度，后者可用光度學來量度其光學特性。
　　2.1 發光法向光強及其角分布Iθ
　　2.1.1 發光強度（法向光強）是表征發光器件發光強弱的重要性能。LED 大量應用要求是圓柱、圓球封裝，由于凸透鏡的作用，故都具有很強指向性：位于法向方向光強最大，其與水平面交角為90°。當偏離正法向不同θ角度，光強也隨之變化。發光強度隨著不同封裝形狀而強度依賴角方向。
　　2.1.2 發光強度的角分布Iθ是描述LED發光在空間各個方向上光強分布。它主要取決于封裝的工藝（包括支架、模粒頭、環氧樹脂中添加散射劑與否）
　　⑴ 為獲得高指向性的角分布（如圖4）