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大功率白光LED的可靠性探讨
发布时间:2017-09-13 阅读：次 [打印文章] [关闭窗口]-
根据实际情况，对于LED器件来说，目前国内外对其早期失效机理的分析还是很少的，但由于LED器件的成本较高，并且早期失效占有较大比例，对这方面的分析应该引起人们的重视。G.Cassanelli对大功率白光LED的早期突然失效进行了试验分析，认为电极Ag与封装材料中的硫磺反应生成Ag2S，从色环电感器而增大电阻以至完全开路造成器件的失效。从可靠性的一般观点认为，在LED器件中观察到的大部分失效机制都是在光通量和电参数随着时间持续的衰减时所分析出的结果，通常对失效模型和机制的研究需要很长的时间。目前关于白光LED的失效机理主要分为以下几个方面：
(1)封装材料的退化。
高温时，封装材料的出光效率衰减很快。Meneghesso等人观察到了大电流下封装材料的退化现象。
(2)欧姆接触退化。
Meneghesso等人对LED进行大DC电流条件老化，观察到IV特性的退化，认为这是由于p型欧姆接触在大电流和高温下退化，使得串联电阻增加所致。
(3)荧光粉退化。
实一体成型电感现白光的途径有很多种，目前使用最为普遍，也是最为成熟的是通过在蓝光芯片上涂敷发黄光的荧光粉，使蓝光和黄光混合成白光。对荧光粉的稳定性，文献中说法不一。
(4)金属电迁移。
共模电感器 P型电极金属会沿着缺陷到达PN结区形成欧姆通路，造成结区特性退化。
(5)能级缺陷增加。
在高温条件下，能级缺陷会快速增殖和繁衍，直至侵入发光区，形成大量的非辐射复合中心，严重降低器件的发光效率。
(6)静电的破坏。
静电会引起PN结区短路、短路，或在结区形成结构缺陷，使得漏电流增大。不同的LED器件有其不同的失效电感厂家机理。那么对于大功率白光LED可靠性的研究应该在借鉴其他LED器件，前人成果的基础上，并且针对白光LED的特点进行。目前，商用的大功率白光LED器件都是采用宽禁带GaN材料，制作出发电感器生产蓝光芯片，然后利用光转化材料，如：荧光粉，蓝光与经荧光粉转化的黄光，合成白光。因此，在充分了解白光LED芯片材料和结构的前提下，才能更好的开展可靠性工作。针对其他类型的LED器件的可靠性分析有些已经不适应白光LED。例如，对老化后的芯片进行解理，观察等，对白光就不合适，因为白光里的蓝光芯片上涂有荧光粉，无法进行微观的失效机理的观察。目前对大功率白光LED的可靠性分析，可分为两大部分：蓝光芯片的可靠性分析及荧光粉的可靠性分析，但是它们又不是独立的，而是相互联系的。
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