流畅的情景空间——手绘的魔力_2014年第一届中国照明手绘艺术设计大赛 2014中国照明网线下活动
    如何成为会员 | 在线研讨会 | 博客 | English 
    网上做生意、查找、采购产品,首选
    『 您现在的位置: 中国照明网 >> 资料频道 >> 论文 > LED照明 > 正文
    九州光谷城
    论文搜索:
    大功率全方位反射镜发光二极管性能研究(第1页)
    来源:扬州大学物理科学与技术学院 作者:董雅娟 张俊兵 陈海涛 曾祥华 浏览:5335人次 发布:2011-08-04
    注:其他网站转载须注明出处,转载而不注明出处者,一经查实,将追究其法律责任
      在现有工艺条件下通过简单工艺实现大功率GaN 基多量子阱全方位反射镜( ODR) 发光二极管( LED) 的研制,并对试制LED 样品进行了光学、电学和色参数三个方面性能测试. 测试结果发现,ODR 芯片比普通芯片的光强提高了244 mcd,极大提高了发光强度; ODR LED 光通量、光效、色纯度比普通LED 分别提高了6.04% ,5. 74% ,78. 64% . ODR LED 具有绝对优势是其色温要比普通LED 的色温低1804 K,明显改善大功率LED 的色温缺陷。

      1. 引言 目前大功率LED 光提取效率比较低的一个重 要原因是LED 衬底的厚度比较大,很大一部分有源 区发射的光入射到衬底层被衬底和电极等材料吸 收,从而大大降低光的提取效率,进而影响出光,为 了改善这一缺陷,近几年利用全方位反射镜 ( omnidirectional reflector,ODR) 将有源区发出的射 向衬底的光反射出去是一个兴起的分支[1—3]. Tu 等[1]采用ZnO 接触作为反射镜减少光源射向顶部 时被不透明电极吸收的部分光线; Horng 等[2] 在Si 衬底与有源区之间增加反射镜,并在p,n 区两侧分 别做粗糙处理来增加出光,制作工艺复杂; 李一博 等[4]的利用Si 做转移衬底,Au 做反光镜和键合界 面,ITO 做缓冲层和窗口层制作基于Au /Au 直接键 合的反光镜,是金属反射镜,与ODR 有本质区别并 且在实际操作中需要键合技术,工艺相对复杂; 考 虑到Ag / SiO2 作为反射镜时,入射光不论是TE 模态 还是TM 模态在不同角度上都有很高的反射率[5], 所以本实验中采用现有的芯片,先将蓝宝石衬底减 薄,再在蓝宝石衬底上用PECVD 分别镀上一层 SiO2 和Ag,即构成了白光ODR LED,制作工艺简 单,光强提高显著,利于生产实际. 实验中采用电极 形状如图1 所示,ODR LED 芯片剖面结构如图2 所示,图2 中蓝宝石衬底下Mirror 为Ag / SiO2

    中国照明网技术论文·LED照明

    中国照明网技术论文·LED照明

      2. 实验原理

    中国照明网技术论文·LED照明

      图2 模拟了光在ODR LED 内部发射时所经过的路径: 当在p,n 电极上加上正向压降时,p 区空穴 与n 区电子向有源区运动并发生辐射复合,发出的 光线有两条路径,一条直接射出如图2 中路径1,另 一条射向衬底下的全方位反射镜,并发生反射,从 顶面或侧面射出如图2 中路径2,从而增加光射出 的路径,增强LED 的光通量与光效[6].

    中国照明网技术论文·LED照明

      3. 实验样品

    中国照明网技术论文·LED照明

      本批实验样品采用扬州华夏集成光电有限公 司生产的芯片. 对一块外延片整体进行测试,发现 测试结果基本一致后试制成芯片. 将该外延片一半 制做成普通LED 芯片,另一半制做ODR LED 芯片, 芯片的尺寸为40 mil. 选取一个单元中的ODR LED 芯片如图3 所示,与图2 比较,可以明显看出芯片亮 度不同.

    中国照明网技术论文·LED照明

      采用半自动针测机对芯片进行点测并选取与点测平均值较近的单元( 包含ODR 芯片与普通芯片各 一个单元) 进行试制成LED 样品,这两个单元裸芯片 在封装前的点测结果如表1 表2 所示. 从表1 表2 测 量结果中可以看出: ODR 芯片比普通芯片的光强 1847 mcd 提高了244 mcd,相对提高了13. 21% ,这是 由于ODR 增加反射光; 在通入相同的350 mA 工作电 流时,ODR 芯片的电压比普通芯片的电压3. 202 V 增 加了0. 002 V,此误差较小可忽略; 其他方面的测量, 两种芯片测试结果基本保持一致.

    中国照明网技术论文·LED照明

    中国照明网技术论文·LED照明

      4. 测试结果与分析

    中国照明网技术论文·LED照明

      4. 1. 光色电测试结果

    中国照明网技术论文·LED照明

      对封装后的样品选取普通LED 和ODR LED 各 7 个,两类LED 中不同样品各自编号,先进行LED的快速光色电测试,测试仪器为杭州远方HAAS- 2000 LED 快速光色电综合测试量系统,测试温度为 25℃,测试电流为350 mA,两组LED 的测试结果如 下,表3 中去除5 号、表4 中去除5 号和7 号等性能 不佳的样品,两组样品测量反向漏电流时的反向电 压均为- 5. 008 V.

    中国照明网技术论文·LED照明

    中国照明网技术论文·LED照明

      从表3 中可以看出,整体样品品质较好,光通量 较高,平均值达到76. 62 lm,光效达到65. 11 lm /W, 并且在正常工作电流为350 mA 情况下,电压仅为 3. 362 V,色纯度为10. 3% ,但色温偏高,为7010 K; 表4 看出经过ODR LED 处理后的LED 在光学、电 学、色参数方面都有明显改善,光通量到达81. 25 lm,光效为68. 85 lm /W,比普通LED 分别提高了 4. 23 lm,3 . 74 lm /W,相对提高了6. 04%,5. 74% ,电 压为3. 371 V,仅增加了9 mV. 通过ODR LED 与普 通LED 的主波长、色温对比,我们认为ODR 对于黄 绿光的反射作用要强于蓝光,导致ODR LED 的白 光光谱中黄绿光相对普通LED 的光强增加量高于 蓝光,这一方面导致ODR LED 的色温比普通LED 的色温更低,降低了1804 K,大幅度提高LED 的色温性能; 另一方面导致ODR LED 主波长红移. 而且 ODR LED 的色纯度明显比普通LED 高,提高 8. 1% ,相对提高了78. 64% .

    中国照明网技术论文·LED照明

      4. 2. 光谱测试

    中国照明网技术论文·LED照明

      对测试的ODR LED 与普通LED 的发光光谱进 行测试,结果如图4 所示,从图中可以看到,两种样 品均产生两个波峰,并且两个波峰位置相同,一个 峰位于445 nm,属于蓝光光谱范围,另一个峰位于 546 nm,为黄绿光光谱范围,这是由于这批白光LED 样品采用在LED 蓝光芯片上涂覆YAG ( yttrium aluminum garnet,钇铝石榴石) 荧光粉,芯片发出的 蓝光激发荧光粉后可产生典型的500—580 nm 黄绿 光,黄绿光再与蓝光合成白光. 利用这种方法制备白光简单,便于实现且效率高,资金投入不大,因此具有一定的实用性.

    中国照明网技术论文·LED照明

    中国照明网技术论文·LED照明

      从图4( a) ,( b) 中可以看出,ODR LED 与普通 LED 的第一个峰位,均位于445 nm 处,两种LED 的 FWHM 均为33 nm 左右,但从图中右上角相对光谱 强度可以看出ODR LED 的蓝光光谱强度要高于普 通LED; 另一个峰位,两种LED 均位于546 nm,ODR LED 的FWHM 为122. 0 nm,普通LED 的FWHM 为 120. 43 nm,ODR LED 的FWHM 要略大于普通 LED,仍需改进; ODR LED 中黄绿光的光谱强度也 高于普通LED,这都是由于ODR 的反射作用. 但 ODR LED 较普通LED 而言,黄绿光的增加量高于 蓝光,我们认为ODR 对于白光中黄绿光的反射强度 要高于蓝光,使得白光光谱中黄绿光的增加高于蓝 光的增加,这也正是主波长红移和色温降底的原因.

    中国照明网技术论文·LED照明

     

    中国照明网技术论文:大功率全方位反射镜发光二极管性能研究[董雅娟 张俊兵 陈海涛 曾祥华]
    2 1 2 下页
     关键词Tags
    发光二极管 ODR 色温
    注:其他网站转载须注明出处,转载而不注明出处者,一经查实,将追究其法律责任
    第十六届中照照明奖
    第十五届照明奖
    第十四届照明奖
    第十三届照明奖
    第十二届照明奖
    最新论文回贴及评论
    哈哈,给大家分享一个下载统计年鉴的好地方,夏泽网 nianjian.xiaze.com,里面的年鉴非常齐全,现在2019年的最新年鉴还可以免…
    中照网网友 在2021-1-11 9:45:39发表 
    可否提供诸玉华的联系方式?
    中照网网友 在2018-6-6 17:54:50发表 
    shiyong
    中照网网友 在2016-12-29 17:53:27发表 
    伟然科技照明
    中照网网友 在2016-6-2 11:44:56发表 
    这个确实是事实,可是国家一边为了照顾经济发展,一边又没有投入资金对企业进行辅导,确实让企业也茫然。是无奈还是放任,这需…
    中照网网友 在2016-5-19 11:36:38发表 
    欢迎各位网友踊跃投稿!
      中国照明网论文频道现向广大业内朋友征集稿件。稿件内容要求具有技术性、可读性。欢迎研究机构、院校、企业进行投稿。
      投稿信箱:edit@lightingchina.com.cn
      投稿时请注明作者姓名、单位、邮编和地址及电话、E-mail;以便通知审核结果,如发稿七日内无通知请来电查询。
      联系电话:0086-020-85530605-5029 林小姐
    照明人|技术专家|设计师 >>
    版权所有:中国照明网 · 中国照明学会官方网站 · 经营许可证[粤B2-20050039]