歐司朗LED新構造可抑制大電流投入時的效率下降
上傳人:未知 上傳時間: 2010-04-27 瀏覽次數: 156 |
歐司朗光電半導體(OSRAM Opto Semiconductors GmbH)開發出了外部量子效率高達68%的LED技術。據稱,即使增加對LED投入的電流量,仍可獲得較高的效率。68%的外部量子效率是發光波長為440nm、外形尺寸為1mm×1mm的藍色LED芯片所達到的數值。這種藍色LED芯片的光輸出,當投入電流為350mA時高達640mW,投入電流為3A時高達3.2W。該公司稱,如果將該藍色LED芯片涂覆熒光體制成白色LED芯片,則發光效率可達136lm/W,當投入3A的電流時光通量可達830lm。在綠色LED芯片上采用此次的技術,當投入1A的電流時可獲得224lm的光通量。該公司表示,由于這一特點,新產品適用于采用RGB LED的投影機的光源。另外,還適用于照明以及汽車用前照燈。
歐司朗將此次開發的技術稱為“UX:3”。通過改進該公司GaN類LED技術“ThinGaN”的n型接觸電極的配置,獲得了較高的外部量子效率。具體為,將設在采用ThinGaN技術的以往GaN類LED芯片表面的n型接觸電極從表面移除,而植入到了LED芯片內部。這樣,當從LED芯片內部產生的光射向芯片外時就沒有了遮擋物,從而提高了光的取出效率。n型接觸電極(圖1右側中的Current Spreading Pillars)通過p型GaN類半導體層(圖1中的P-layer)的過的貫通孔與n型GaN類半導體層(圖1中的N-layer)電氣連接。為了避免n型接觸電極與p型接觸電極(圖1中的Metallic Mirror、以及起到光反射層作用的Ag基底層)發生短路,在兩電極間設有絕緣層。
圖1 左側為采用ThinGaN技術的LED芯片構造,右側為采用UX:3技術的LED芯片構造
并且,該公司稱,由于UX:3技術可降低作為LED發光部分的活性層所采用的多重量子井中的電流密度,因此,LED驅動電流每次增加時LED的量子效率都會下降的問題得以減輕(圖2)。因此,即使增加投入電流量,仍可獲得較高的量子效率。據歐司朗介紹,驅動電流越增加、量子效率越下降的原因是俄歇復合(Auger recombination)。俄歇復合是一種不伴隨發光的非放射再結合,電流密度越高,則俄歇復合越會增加。該公司的觀點是,由于UX:3技術可將電流密度降低到最小限度,因此可減少俄歇復合,減少量子效率的下降。
圖2 相對于投入電流量的光輸出變化。與以往技術相比,UX:3技術當投入電流量較大時的光輸出較大
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