单色LED的变温光谱特性研究

李莉君，熊永红

(华中科技大学 物理学院，武汉 430074)

单色LED的变温光谱特性研究

李莉君，熊永红

(华中科技大学 物理学院，武汉 430074)

运用自制的LED物性变温测量实验装置，在30 ℃～90 ℃的温度范围内，测试了单色LED的变温光谱。通过对光谱曲线的分析和计算，得出了被测LED的峰值波长和辐射通量随温度的变化规律，并从LED的结构与材料特性原理机制两方面作了分析与探讨。

发光二极管；变温；光谱；峰值波长；辐射通量

LED的发展最早可以追溯到20世纪初，1907年，Henry Joseph Round第一次在一块碳化硅里观察到电致发光现象[1]。由于其发出的黄光太暗，同时，碳化硅与电致发光不能很好地适应，不具备实际应用价值。随着材料科学研究与半导体加工工艺的快速发展，LED 尤其是大功率LED 发展迅速，并被应用于许多生产、生活领域。近年来，LED产品在结构和性能上都有较大的改进，在发光效率上有长足的进步，被广泛应用于交通信号显示、LCD背光源、汽车尾灯照明、全彩显示等领域。

LED的发光机理是：当在PN结上加载正向电压时，电子-空穴对在PN结过渡层中复合时产生光子，以光的形式向外辐射能量。实际的LED本体材料都存在杂质，加上材料生产工艺导致的位错等结构缺陷，发光过程中会产生杂质电离、激发散射和晶格散射等问题，使电子从激发态跃迁到基态过程中与晶格原子或离子交换能量时发生无辐射跃迁，不产生光子，这部分能量是产生热效应的主要来源。LED工作过程中出现的热效应，对其使用寿命、峰值波长及发光效率等都会产生影响[2]。……