电子束辐射对LED发光性能的影响

研究了低能电子束辐照对发光二极管(Light emitting diode,LED)发光性能的影响。利用实验室加速器提供的电子束模拟空间电子辐射,分别对发不同颜色的光的LED进行不同剂量的辐照,并对比辐照前后的LED的电学性质及光学性质的变化。在电子束辐照下,LED的发光强度提高,同时在统计了大量LED后,发现这些LED的发光强度的离散性变好。对经电子束辐照后的LED进行电流加速老化实验,发现电子束辐照后的LED的发光强度下降趋势相比未经辐照的LED更为明显。同时利用电子束辐照机理对实验结果进行分析和讨论。     

大功率白光LED的制备和表征

用 1mm× 1mm的大尺寸GaN基蓝光发光二极管 (LED)芯片和YAG∶Ce黄光荧光粉在食人鱼支架上封装大功率白光LED。其 2 0 0mA下的发光功率为 13.8mW ,约为相同LED外延片制备的普通尺寸LED的 10倍。同时改变注入电流 ,发现功率曲线直到 2 0 0mA仍没有出现饱和或下降的趋势 ,白光的色温从 5 30 0K下降至 4 80 0K。同时研究了不同荧光粉混合比例对白光色度的影响     

图形化衬底对GaN基LED电流与发光特性的影响

在传统蓝宝石衬底(CSS)和图形化蓝宝石衬底(PSS)上分别制备了结构相同的GaN基蓝光发射二极管(LEDs),测试并比较了这两种不同衬底器件的电流与发光特性。结果表明,与CSS-LED相比,PSS-LED在-4V处的反向漏电流降低了两个数量级,峰值波长基本不随电流增大而发生显著蓝移,半高宽、输出功率与外量子效率等发光性能也获得明显改善。PSS-LED反向漏电流的减小主要归功于外延层中位错密度的降低,发光性能的改善主要是因为PSS减少了光在LED内部的全反射,提高了光的析出率;PSS-LED的外量子效率随电流下降的行为(droop)并未明显改善,表明位错可能不是引起效率droop的主要原因。     

远程荧光粉与芯片的间距对白光LED性能的影响

荧光粉转换白光LED具有高能效、低成本、长寿命等优势,广泛应用于照明领域,提高荧光粉转换白光LED的光效一直是该领域的研究热点。为了对白光LED的高性能封装进行设计优化和制备,采用模拟仿真以及实验测试相结合的方式,对LED芯片封装进行研究分析,采用了特制支架和双芯片封装,提高灯珠光效,在此基础上,改进了荧光粉涂覆工艺,提高了荧光粉激发效率,整体提高LED光效约6%,且研究了远程荧光粉与芯片的距离变化时LED的光效变化。     

白光LED制造工艺初探

高度亮的白光发光二极管是近年推出的新产品。白光LED是一种低能耗，高亮度的显示照明器件，它是具有广阔市场前景的环保光源，本文介绍分析了白光LED的基本制作工艺，同时推出荧光粉喷涂新工艺，提出了新材料添加剂ML粉的应用，取得了良好的效果。     

荧光粉配比对大功率白光LED发光特性的影响

利用黄色、红色和黄绿色3种荧光粉混合的方法制备了一系列大功率平面发光LED光源,深入研究了黄色、红色和黄绿色3种荧光粉分别对大功率白光LED光源的发光效率、显色指数以及色温的影响规律。研究结果表明,随着黄色荧光粉含量的增加,其发光效率明显提高,最高可达140 lm/W,而显色指数和色温略有下降。随着红色荧光粉含量的增加,其显色指数明显提高,最高可达85,而发光效率和色温明显降低。随着黄绿色荧光粉含量的增加,其发光效率、显色指数以及色温均不同程度地略有下降,但是其对大功率白光LED的色容差起到很好的调节作用。     

注入电流对GaN基LED发光特性的影响

通过调节量子阱中的In组分,制备了GaN基蓝光和绿光发光二极管（LED）。对两种LED进行变电流测试发现,注入电流由3 mA增加到900 mA过程中,波长有蓝移现象,且绿光LED的波长蓝移较明显。这是量子阱限制斯塔克效应（QCSE）造成的。由于绿光LED中In组分含量较大,QCSE较明显。并且发现,光效迅速下降,绿光L...     

氮化镓基白光发光二极管的快中子辐照效应

对注入量为 1×10¹⁴cm^-2 的快中子(1.2 MeV)对氮化镓(GaN)基白光发光二极管(LED)器件的辐照效应进行研究。通过测量和分析器件的电致发光谱(EL)、光功率-电流(L-I)和电流-电压(I-U)特性,发现器件辐照后光功率降低,而 EL 谱形状几乎没有变化,表明该注入量的中子辐照主要对器件中的蓝光 LED 芯片造成了损伤。进一步分析发现,中子辐照导致蓝光 LED 量子阱中产生大量非辐射复合中心,增加了漏电流并减小了量子阱中载流子密度,从而降低 LED 的输出光功率。由此,在原有 GaN 基蓝光 LED 等效电路模型的基础上,加入由中子辐照导致的影响因素,不仅有助于理解中子辐照对 LED 光功率的衰退影响机理,还为预测辐照后光功率的变化提供了可行性。     

有机荧光材料DCJTB对白光LED发光特性的影响

通过在YAG荧光粉中混合质量分数分别为1％、3％、5％、10％有机材料DCJTB的方法研究白光LED的激发光谱。结果表明,随着DCJTB混合浓度的增加,550-750nm波段的黄光、红光区域有明显的激发波峰,光谱色坐标明显从白光区域（0．2695,0．2435）向红光区域（0．4479,0．2729）移动,但绿光区域光...     

大功率白光LED封装工艺技术与研制

与传统的白炽灯、荧光灯照明相比,由于大功率白光LED具有显著的节能、环保、使用寿命长等一系列不可比拟的优势,代表着新型绿色、环保照明的发展方向,正迅速进军照明领域.从1 W大功率白光LED的封装工艺技术出发,在分析比较了几种产生白光LED方法的成本、性能的基础上,最终选取性价比相对较高的"蓝光芯片+YAG荧光粉"产生白光LED的制作方法.实践证明,在提高大功率白光LED发光效率、均匀性和稳定性等方面,还需要进一步开发新材料,采用新工艺.     

Tracking Luminescence of ZnO During Electron Beam Irradiation

We have developed instrumentation for collecting the luminescence spectrum from solid samples while they are irradiated by electrons of sufficient energy to produce point defects. This instrumentation is used to investigate the evolution of the broad region of the zinc oxide luminescence spectrum which lies between 250 nm and 650 nm (4.95 eV to 1.90 eV). Electron irradiation is at 0.55 MeV and 1.0 MeV. Irradiation at 0.55 MeV produces only defects associated with displaced oxygen. Irradiation at 1.0 MeV produces defects which can be associated with displacement of either oxygen or Zn. The samples were held at liquid-nitrogen temperature to give the best possible defect lifetime for any defect created. A luminescent band centered at 415 nm (2.99 eV) was observed to grow with increasing irradiation dose in samples grown by pulsed laser deposition. There was no difference in the growth of the luminescence during irradiation at 0.55 MeV and 1.0 MeV. No discernible luminescence or alteration of the luminescence from the traditional green band region was observed during irradiation of these samples.     

光固化时间对白光LED光学性能影响

在贴片式白光LED封装中的荧光粉涂覆环节采用光固化的方法,研究UV固化时间对LED光学性能的影响。实验选取了九种固化时间,对封装出来的样品进行外观物理特性的观察测试并对完全固化的样品进行恒流老化和光度色度参数测试。结果表明:固化时间大于120 s时胶体基本固化;不同固化时间样品的峰值波长、色温、显色指数的最大值与最小值分别平均相差约1.2 nm、200 K、1.3个单位;固化时间大于210 s时,光通量的衰减率明显大于其他固化时间。该光固化胶在106.6 mW/cm2的紫外光功率密度下,固化120~180 s较为合适。从光学的角度探讨固化时间对LED性能的影响,对光固化技术在LED封装上的应用具有指导意义。     

电子束辐照a-Si的模拟计算

在分的了非晶硅（ａ－Ｓｉ）材料的模型后,提出了一种能够反映ａ－Ｓｉ材料结构特点的无规网络模型,以此模型为基础,用ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法模拟计算了能量为０．５～２．５ＭｅＶ的电子束与ａ－Ｓｉ的相互作用,得到了一些对电子辐照实验参考价值的结果。     

大功率白光LED封装技术对器件寿命的影响

通过功率LED器件封装工艺技术的改进来降低芯片结温,从而减缓器件光衰速率,延长其预期的工作寿命时间。对用于封装的关键原材料的选取进行了对比实验,指出了采用纳米级材料改进导热可降低热阻,论述了正确选用混胶材料和工艺,可以减缓器件光衰速率,达到在较高的环境温度条件下,器件使用寿命大于50 000 h。论述了器件芯片的结温对光、电、色性能的影响和不同结温其预期工作寿命时间也不同的关联性。     

低入射能量下电介质样品出射电子特性

近年来,低入射能量下电介质样品出射电子特性研究在电子显微成像、电子束曝光等领域得到了广泛关注。结合数值计算和实验测量,研究和分析了石英样品出射电子电流的动态变化特性及相关因素的影响。结果表明,二次电子能谱的峰值半宽度比金属样品要小,几率最大的出射能量约为2 e V。随着电子束持续照射,表面电位逐渐下降并趋于稳定,二次电子电流逐渐增大至稳定值,背散射电子电流基本保持不变。稳态二次电子电流和背散射电子电流随入射能量的变化基本保持不变,二者随束流增大近似线性增大。样品台偏压越高,二次电子电流越小,背散射电子电流基本不变。     

无机、有机LED和EL白色发光及绿色照明

用无机白色ＬＥＤ照明由于不含Ｈｇ，因而无公害，被称为绿色照明。描述了无机ＬＥＤ的特性及进展，特别描述了与发光粉结合成新的白光ＬＥＤ的发展动态；同时还评述了无机白光ＥＬ和有机ＥＬ白光发射在绿色照明应用的可能性。     

ZnO微纳结构对GaN基LED光提取效率的影响研究

基于时域有限差分法(FDTD)在GaN基LED表面分别生长了 ZnO柱状与锥状微纳结构,并利用Rsoft模拟仿真软件分析了两种结构的几何参量(排列周期p、高度H、底面直径D等)对GaN基LED光提取效率的影响.结果表明两种结构均可提高器件的光提取效率,柱状结构在H=0.25 μm,p=1.5 μm,D=0.9μm时表现最优,其光提取效率是未加任何结构平板LED的5.6倍;而锥状结构在H=0.6μm,p=1.4 μm,D=1.4 μm时表现最优,其光提取效率是未加任何结构平板LED的5.3倍.研究结果对高性能GaN基LED的设计与制备具有一定指导意义.     

低能电子束照射电介质样品的二次电子特性简

 为阐明低能电子束照射下电介质样品的二次电子电流及产额的动态特性,将蒙特卡洛法和有限差分法相结合,建立了较为准确的电子散射、俘获、输运和自洽场等过程的数值计算模型;采用一个改进二次电子检测实验平台,准确测量了二次电子电流.模拟和实验结果表明,相对于电子束脉冲照射模式,电子束连续照射会导致二次电子产额明显降低.在连续照射模式下,随着电子束照射,二次电子电流和产额逐渐减小至一个稳定值.二次电子产额受入射电子束电流的影响较小,但随样品厚度的增大而增大.本文结果为提高扫描电镜成像质量、降低带电效应提供了理论指导,而且提供了依据二次电子特性研究样品参数的新思路.     

硅衬底GaN基LED的研究进展

与蓝宝石衬底相比，硅衬底具有低成本、大面积、高质量、导电导热性能好等优点，普遍认为使用Si片作GaN薄膜衬底有可能实现光电子和微电子的集成，因此Si基GaN的研究受到了广泛关注。本文回顾了Si衬底GaN基LED的研究进展，同时简要介绍了在Si衬底上制备GaN基LED的实验结果，及研制出工作电压为3．6V、串联电阻为31Ω、输出功率近1mW的Si衬底GaN基蓝光LED。     

图形化蓝宝石衬底形貌对GaN基LED出光性能的影响

近年来,图形化蓝宝石衬底(PSS)作为GaN基LED外延衬底材料被广泛应用.通过干法刻蚀和湿法腐蚀制备了不同规格和形状的蓝宝石衬底图形,并进行外延生长、芯片制备和封装验证,采用扫描电子显微镜(SEM)和3D轮廓仪进行形貌表征,研究了不同规格和形状的衬底图形对LED芯片出光性能影响,并与外购锥形衬底(PSSZ2)进行对比.结果表明,在20 mA工作电流下,PSSZ2的LED光通量为8.33 lm.采用类三角锥和盾形衬底的LED光通量分别为7.83 lm和7.67 lm,分别比PSSZ2衬底低6.00％和7.92％.对锥形形貌进行优化,采用高1.69 μm、直径2.62 μm、间距0.42 μm的锥形衬底(PSSZ3)的LED光通量为8.67 lm,比PSSZ2衬底高4.08％,优化的PSSZ3能有效地提高LED出光性能.