功率型GaN基发光二极管芯片表面温度及亮度分布的物理特性研究

作     者：陈焕庭 吕毅军 高玉琳 陈忠 庄榕榕 周小方 周海光 

作者机构：漳州师范学院物理与电子信息工程系漳州363000 厦门大学电子科学系福建省半导体照明工程技术研究中心厦门361005 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2012年第61卷第16期

页      面：404-409页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：福建省科技计划重点项目(批准号:2011H0021 2012H0039) 福建省科技项目(批准号:2011H6025) 福建省自然科学基金(批准号:2011J05162) 福建省教育厅A类科技项目(批准号:JA11175) 漳州师范学院科学研究资助项目(批准号:SJ1017)资助的课题~~ 

主　　题：发光二极管 电流扩展 亮度均匀性 温度分布 

摘      要：基于电流连续方程、欧姆定律及定性三维热流传导模型研究发光二极管(LED)芯片的电流密度分布、热量、温度之间的相互交叉关系,进而测试分析GaN基蓝光LED电流扩展效应和亮度分布的关系,认为芯片亮度变化趋势可作为判别电流扩展性能的有效手段.由于芯片表面温度、亮度分布和电流密度之间存在紧密的联结关系,通过测试芯片表面温度或亮度分布就可定性了解器件电流扩展性能,从而为优化电极结构提供一种判定依据.在不同电流和热沉温度下,进一步讨论了电流密度非均匀性和亮度分布的关系,电流密度拥挤将导致芯片局部区域热量堆积,非辐射复合作用增强,限制出射光子数目,因此热量是影响亮度分布的重要因素之一.通过载流子传输机理进一步说明温度影响亮度均匀性的原因,并通过实验说明理论分析的可行性.通过优化电极结构能改善器件的电流扩展效应以及亮度均匀性,对提高大功率LED的可靠性具有重要作用.