LED的光学特性

2012-11-15 15:00

小鱼时代

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　　以下列出几种常见LED流明效率（可见光发光效率）：

　　LED发光颜色λp（nm）材料可见光发光效率（lm/w）外量子效率

　　最高值平均值

　　红光700660650GaP：Zn-OGaAlAsGaAsP2.40.270.38120.50.51~30.30.2

　　黄光590GaP：N-N0.450.1

　　绿光555GaP：N4.20.70.015~0.15

　　蓝光465GaN10

　　白光谱带GaN+YAG小芯片1.6，大芯片18

　　品质优良的LED要求向外辐射的光能量大，向外发出的光尽可能多，即外部效率要高。事实上，LED向外发光仅是内部发光的一部分，总的发光效率应为

　　η=ηiηcηe，式中ηi向为p、n结区少子注入效率，ηc为在势垒区少子与多子复合效率，ηe为外部出光（光取出效率）效率。

　　由于LED材料折射率很高ηi≈3.6。当芯片发出光在晶体材料与空气界面时（无环氧封装）若垂直入射，被空气反射，反射率为（n1-1）2/（n1+1）2=0.32，反射出的占32%，鉴于晶体本身对光有相当一部分的吸收，于是大大降低了外部出光效率。

　　为了进一步提高外部出光效率ηe可采取以下措施：①用折射率较高的透明材料（环氧树脂n=1.55并不理想）覆盖在芯片表面；②把芯片晶体表面加工成半球形；③用Eg大的化合物半导体作衬底以减少晶体内光吸收。有人曾经用n=2.4~2.6的低熔点玻璃[成分As-S(Se)-Br(I)]且热塑性大的作封帽，可使红外GaAs、GaAsP、GaAlAs的LED效率提高4~6倍。

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