LED优良的电学特性是决定其电光转化效率的因素之一

led(light-emitting diodes)作为一种电光转换器件,不仅要求其具有较高的外量子效率,优良的电学(i-v)特性也是决定其电光转化效率的关键因素之一。因此对i-v特性的深入研究有助于设计制备高性能的led器件。
在正常工作状态下,led本质上属于一种正偏pn结,所以理想i-v特性曲线如图 1实线所示,然而,在实际的仿真设计、实验器件制备中,我们经常会遇到实际输出的i-v特性曲线严重地偏离理想工作状态,那么影响led器件的i-v特性的因素有哪些呢?
图1串联电阻和并联电阻改变对led器件i-v特性影响对比图
我们知道,导致器件i-v特性变化的直接因素就是器件内部的电阻分布,具体可以细分为串联电阻和并联电阻,其简化电路模型如下图所示。
图2  led器件等效电路图
首先,串联电阻(rs)的增加会使器件消耗更多的电压,即需要更高的驱动电压实现同样的电流输出,直接表现为器件正向工作电压的增加、曲线斜率的减小,具体如图 1(effect of series resistance)所示,而引起串联电阻变化的因素一般包括器件内部的掺杂浓度、载流子迁移率和金半接触电阻的变化等。
其次,并联电阻(rp)导致载流子在不经过pn结路径而直接在电极两端进行输运,其对器件i-v特性的影响主要表现在开启电压的改变。具体如图 1(effect of shunt)所示,这种现象称为亚阈值开启或过早开启。这可能是由于材料本身或者半导体表面的缺陷造成的;如果缺陷密度极高,则缺陷区域并联电阻非常低,那么流经器件电极两端的电流将会被分流,使得led器件发光效率显著降低。此外,当器件缺陷较多时,则会在半导体层内部形成更多的复合中心,致使耗尽区中的复合/产生电流强度增加,造成更为严重的漏电现象,尤其对于尺寸较小的micro led而言,这种想象更为严重。
当然,影响led器件i-v特性的因素还有很多,比如温度,环境光照强度等,具体情况还需具体分析。
fqj

智慧公安警情研判系统开发大数据分析平台搭建
中山市江波龙电子投资7亿元开发二期项目
FPGA运算单元对高算力浮点应用
瑞萨RZ/G系列MPU简介
泛在电力物联网的数据量将大幅增加,如何构建一个强大的数据平台
LED优良的电学特性是决定其电光转化效率的因素之一
小米1s完整拆解 1499元到底值不值?
一周芯闻:第十八届中国半导体封测技术与市场年会在天水召开
混合信号FPGA让SOC设计更上一层楼
光电开关的分类,光电开关的特点
lm338中文资料汇总(lm338引脚图功能_内部结构参数及应用电路)
LED显示屏助力餐饮行业的发展
中国标准TD-SCDMA之殇:2000亿投资打水漂
全球百强创新企业评选 中国企业无一上榜
成本更低、带货时间更长!数字人直播将颠覆直播行业?
认识一下丙烷传感器
Qualcomm牵手腾讯QQ,带来可穿戴QQ体验
四大存储神器助力居家办公效率不停、高效工作
佰维高效稳定、高可靠存储,赋能安全监控
2018年REACH SVIHC物质更至新191项