北京工业大学光电子技术省部共建教育部重点实验室， 北京 100124
高压发光二极管（high-voltage light-emitting diode）具有工作电压高、 驱动电流小的特点， 还有封装成本低、 暖白光效高、 高可靠性驱动、 线路损耗低等优点， 这使其得到了广泛的研究与应用。 首先介绍了高压LED的基本原理， 分类与结构； 然后， 着重从优化器件光电特性的角度， 阐述了高压LED关键制备工艺的最新研究进展； 并从失效机制和热特性方面阐述了高压LED的可靠性问题； 最后， 展望其发展与应用前景。
高压LED 高压交流LED 工艺 可靠性 High-voltage LED High-voltage AC LED Process Reliability 光谱学与光谱分析
2018, 38(8): 2325
北京工业大学 光电子技术省部共建教育部重点实验室, 北京 100124
对GaN基绿光高压LED分别施加-500、-1 000、-2 000、-3 000、-4 000、-5 000和-6 000 V的反向人体模式静电打击, 每次静电打击后, 测量样品的I-V特性曲线及光通量等参量, 研究静电打击对GaN基高压LED器件性能的影响.结果表明: 当样品经过-500, -1 000、-2 000、-3 000和-4 000 V的静电打击后, 由于LED器件内部产生了缺陷, 发生了软击穿并且反向漏电流明显增加, 但光通量的变化不明显；当经过-5 000 V和-6 000 V的静电打击后, 由于发生了热模式击穿, 温度迅速升高, 在结区形成熔融通道, 使LED的光通量明显减小, 甚至衰减到未打击时的一半；在经受-6 000 V的静电打击后, 正向电压的减小和反向漏电流的增加更加明显, 漏电现象更加明显, 严重影响了器件的性能, 最终使LED样品失效.
高压LED 静电放电 失效机理 光电特性 GaN GaN High-voltage LED Electrostatic discharge Degradation mechanism Optical and electrical characteristics
北京工业大学 光电子技术省部共建教育部重点实验室， 北京100124
设计并制备了51 V高压LED。对器件进行了大电流冲击试验并对器件的损毁原因进行了分析。运用有限元分析软件ANSYS对LED关键结构部位进行参数化建模及热分布模拟，得到其稳态的温度场分布；然后经过与红外热像仪成像图对比，得出电极烧毁的原因在于芯粒连接处的电极过薄过窄而导致的电阻过大，为后续设计更可靠的高压LED提供了参考。对芯片分别进行蓝光及色温5 000 K的白光封装，并分别测量了热阻，涂覆荧光粉的白光灯珠的热阻要比没有涂覆荧光粉的蓝光灯珠高约4 ℃/W。同时，51 V高压LED的热阻比1 W大功率LED要高，说明高压LED的散热性能比常规LED要差，这可能与高压LED具有深沟槽及众多的互联电极结构有关。
高压LED 热分析 热阻 深沟槽 high voltage LED thermal analysis ANSYS ANSYS thermal resistance deep groove structure
