一、光通量的變化
   經(jīng)過 6500h 的高溫老化，LED 樣品的光通量發(fā)生了明顯地退化。圖 2 顯示了光衰的過程。光通量的變化經(jīng)過了先升后降兩個(gè)階段。首先是老化階段的前 1200 h，LED 的光通量有所增加，值達(dá)初始值的 103% ; 而后在老化階段的1200 ～ 3500 h 之間，樣品光通量退化速率較快; 3500 h之后，退化速率逐漸趨于平緩?？傊谶M(jìn)入退化階段后，樣品的光通量以近似于指數(shù)的形式衰減，如公式 2 所示:
   Φ = exp(－αt) ，( 2)其中Φ為歸一化光通量，α為衰減系數(shù)，t為老化時(shí)間。對于這種光通量先上升后緩慢下降的現(xiàn)象，Hu 等已經(jīng)有過報(bào)道，可作如下解釋: 開始階段的老化相當(dāng)于退火的過程，高溫使 p 型受主進(jìn)一步被激活，提高了空穴濃度，所以電子空穴輻射復(fù)合幾率增大，增加了光輸出。隨后，由于芯片中的晶格失配等缺陷進(jìn)一步增加，它們起到非輻射復(fù)合中心和載流子隧穿通道的作用，這是 LED 光衰減的一項(xiàng)重要因素。經(jīng)過 6500 h 的高溫老化后，樣品光通量退化幅度已達(dá) 28% ～ 33% 。

 
二、大功率白光LED 的高溫老化特性曲線分析
   圖 3 所示為器件 I-V 特性曲線，由圖 3( a) 可以看出，在較高的正向偏壓區(qū)域的相同電壓下，大功率白光 LED 的正向電流隨老化時(shí)間逐漸降低，說明 LED 的串聯(lián)電阻在不斷增大。引起串聯(lián)電阻的增加有許多因素，例如引線鍵合的退化、歐姆接觸的退化、Mg 摻雜劑的鈍化或者半導(dǎo)體缺陷等。

 
   對比老化前后電極的變化情況，可以看出老化后的 LED 電極有壓扁的現(xiàn)象，如圖 4 所示。這可能是硅膠的熱膨脹系數(shù)大于芯片所致。另外，老化后的 LED 電極有部分?jǐn)嗔押途植垦诱沟默F(xiàn)象，如圖 4( b) 所示，這導(dǎo)致了歐姆接觸的退化，進(jìn)而增加了 LED 的串聯(lián)電阻。隨著串聯(lián)電阻的增大，消耗在串聯(lián)電阻上的功率占器件總輸入功率的比率也隨之增加。消耗在串聯(lián)電阻上的功率轉(zhuǎn)換成熱能耗散掉，對光的產(chǎn)生沒有任何貢獻(xiàn)，因此串聯(lián)電阻消耗功率的增加必然會(huì)導(dǎo)致大功率白光LED 光效的降低，即在輸入功率不變的情況下，器件的光通量減小。


在正向小電壓下，電流主要由耗盡層載流子的復(fù)合產(chǎn)生，復(fù)合電流中的復(fù)合中心一般為非輻射復(fù)合中心，這與有源區(qū)缺陷的密度密切相關(guān)。在反向偏壓下，電流是由于在熱激發(fā)下耗盡層中的復(fù)合中心產(chǎn)生的電子空穴對來不及復(fù)合就被強(qiáng)電場驅(qū)離而形成的。在圖 3( b) 中，正向低偏壓區(qū)域和反向偏壓下都觀察到了漏電流的增加，其原因可歸結(jié)為老化過程中芯片有源區(qū)中缺陷的不斷增加導(dǎo)致了非輻射復(fù)合中心的增多，這也是造成光強(qiáng)衰減的一個(gè)重要因素。http://m.zhdtlyjq.com