LED电子显示屏是利用化合物材料制成pn结的光电器件。它具备pn结结型器件的电学特性:I-V特性、C-V特性和光学特性:光谱响应特性、发光光强指向特性、时间特性以及热学特性。
1、LED电学特性
1.1I-V特性表征LED芯片pn结制备性能主要参数。LED的I-V特性具有非线性、整流性质:单向导电性,即外加正偏压表现低接触电阻,反之为高接触电阻。
(1)正向死区:(图oa或oa′段)a点对于V0为开启电压,当V<Va,外加电场尚克服不少因载流子扩散而形成势垒电场,此时R很大;开启电压对于不同LED其值不同,GaAs为1V,红色GaAsP为1.2V,GaP为1.8V,GaN为2.5V。
(2)正向工作区:电流IF与外加电压呈指数关系
IF=IS(eqVF/KT-1)-------------------------IS为反向饱和电流。
V>0时,V>VF的正向工作区IF随VF指数上升IF=ISeqVF/KT
(3)反向死区:V<0时pn结加反偏压
V=-VR时,反向漏电流IR(V=-5V)时,GaP为0V,GaN为10uA。
(4)反向击穿区V<-VR,VR称为反向击穿电压;VR电压对应IR为反向漏电流。当反向偏压一直增加使V<-VR时,则出现IR突然增加而出现击穿现象。由于所用化合物材料种类不同,各种LED的反向击穿电压VR也不同。
1.2 C-V特性
鉴于LED的芯片有9×9mil(250×250um),10×10mil,11×11mil(280×280um),12×12mil(300×300um),故pn结面积大小不一,使其结电容(零偏压)C≈n+pf左右。
C-V特性呈二次函数关系。
1.3 最大允许功耗PFm
当流过LED的电流为IF、管压降为UF则功率消耗为P=UF×IF#p#分页标题#e#
LED工作时,外加偏压、偏流一定促使载流子复合发出光,还有一部分变为热,使结温升高。若结温为Tj、外部环境温度为Ta,则当Tj>Ta时,内部热量借助管座向外传热,散逸热量(功率),可表示为P=KT(Tj-Ta)。
1.4 响应时间
响应时间表征某一显示器跟踪外部信息变化的快慢。现有几种显示LCD(液晶显示)约10-3~10-5S,CRT、PDP、LED都达到10-6~10-7S(us级)。
①响应时间从使用角度来看,就是LED点亮与熄灭所延迟的时间,即图中tr、tf。图中t0值很小,可忽略。
②响应时间主要取决于载流子寿命、器件的结电容及电路阻抗。
LED的点亮时间--上升时间tr是指接通电源使发光亮度达到正常的10%开始,一直到发光亮度达到正常值的90%所经历的时间。
LED熄灭时间--下降时间tf是指正常发光减弱至原来的10%所经历的时间。
不同材料制得的LED响应时间各不相同;如GaAs、GaAsP、GaAlAs其响应时间<10-9S,GaP为10-7S。因此它们可用在10~100MHZ高频系统。
转载请注明出处。