LED电学特性图文详解

是利用化合物材料制成pn结的光电器件。它具备pn结结型器件的电学特性：I-V特性、C-V特性和特性：光谱响应特性。本文将为你详细介绍。

1、LED电学特性

1.1 I-V特性

表征pn结制备性能主要参数。LED的I-V特性具有、整流性质：单向导电性，即外加正偏压表现低接触电阻，反之为高接触电阻。

如上图：

(1) 正向死区：(图oa 或oa′段)a点对于V0 为开启电压，当V

(2)正向工作区：电流IF 与外加电压呈指数关系

IF = IS (e qVF/KT –1) -------------------------IS

为反向饱和电流。V>0 时，V>VF 的正向工作区IF 随VF 指数上升，

IF = IS e qVF/KT

(3)反向死区 ：V<0 时pn 结加反偏压V= - VR 时，反向漏电流IR(V= -5V)时，GaP 为0V，GaN 为10uA。

(4)反向击穿区 V<- VR ，VR 称为反向击穿电压;VR 电压对应IR 为反向漏电流。当反向偏压一直增加使V<- VR 时，则出现IR 突然增加而出现击穿现象。由于所用化合物材料种类不同，各种LED 的反向击穿电压VR 也不同。

1.2 C-V特性

鉴于LED 的芯片有9×9mil (250×250um)，10×10mil，11×11mil (280×280um)，12×12mil (300×300um)，故pn 结面积大小不一，使其结电容(零偏压)C≈n+pf左右。C-V 特性呈二次函数关系(如图2)。由1MHZ 交流信号用C-V 特性测试仪测得。

1.3 最大允许功耗PFm

当流过LED的电流为IF、管压降为UF 则功率消耗为P=UF×IF. LED工作时，外加偏压、偏流一定促使载流子复合发出光，还有一部分变为热，使结温升高。若结温为Tj、外部环境温度为Ta，则当Tj>Ta 时，内部热量借助管座向外传热，散逸热量(功率)，可表示为P = KT(Tj &ndash; Ta)。

1.4 响应时间

响应时间表征某一显示器跟踪外部信息变化的快慢。现有几种显示(显示)约10-3~10-5S，CRT、PDP、LED 都达到10-6~10-7S(us 级)。

1.响应时间从使用角度来看，就是LED点亮与熄灭所延迟的时间，即图3中tr 、tf 。图中t0 值很小，可忽略。

2. 响应时间主要取决于载流子寿命、器件的结电容及电路阻抗。LED 的点亮时间&mdash;—上升时间tr 是指接通电源使发光亮度达到正常的10%开始，一直到发光亮度达到正常值的90%所经历的时间。LED 熄灭时间—&mdash;下降时间tf 是指正常发光减弱至原来的10%所经历的时间。不同材料制得的LED 响应时间各不相同;如GaAs、GaAsP、GaAlAs 其响应时间<10-9S，GaP 为10-7 S。因此它们可用在10~100MHZ 高频系统。

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