摘要
    LED的PN結(jié)結(jié)溫是影響LED光通量和壽命的主要因素，本文用電壓法對直插LED，食人魚LED和大功率LED的結(jié)溫和熱阻進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。在測量LED結(jié)溫的同時(shí)，研究它的光譜變化，色光LED峰值波長的偏移與其結(jié)溫存在線性關(guān)系，白光LED的總能量和藍(lán)光能量比率（W/B）的變化與結(jié)溫也存在線性的關(guān)系。因此，采用非接觸式可間接測取LED的結(jié)溫。
關(guān)鍵詞
    發(fā)光二極管、結(jié)溫、熱阻、峰值波長、能量比
引言
    發(fā)光二極管（LED）由于其亮度高、功耗低、壽命長、可靠性高、易驅(qū)動(dòng)、節(jié)能、環(huán)保等特點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于交通、廣告和儀器儀表的顯示中，現(xiàn)已在特殊照明中獲得應(yīng)用[1][2]，并將成為普通照明中的主要光源[3]。目前世界上生產(chǎn)和使用LED 呈現(xiàn)急速上升的趨勢，但是LED存在發(fā)熱現(xiàn)象，隨著LED的工作時(shí)間和工作電流的增加，其發(fā)光強(qiáng)度和光通量會下降，壽命降低，對白光還會導(dǎo)致激發(fā)效率的下降[4]，這主要是由于LED結(jié)溫升高導(dǎo)致的。2002年Hong et al.[5]研究結(jié)果表明，AlGaInP紅色LEDs的峰值波長的偏移與結(jié)溫的變化存在線性關(guān)系。對于白光LED，隨著結(jié)溫的增加，LED發(fā)出黃光和藍(lán)光的強(qiáng)度以不同的速率下降,白光LED的總能量和藍(lán)光能量比率（W/B）與結(jié)溫存在關(guān)系。
    本文首先對LED的結(jié)溫進(jìn)行研究，由此可得到LED的熱阻。然后在測量結(jié)溫的同時(shí)，測量LED光譜變化，可以得出LED的PN結(jié)結(jié)溫與色光LED峰值波長或白光LED的白色/藍(lán)色能量比（W/B）之間存在一定的關(guān)系。因此可以采用非接觸式方法來進(jìn)行結(jié)溫的測量。
測量原理
    LED的結(jié)溫是影響發(fā)光二極管各項(xiàng)性能指標(biāo)的一個(gè)重要因素，測量LED結(jié)溫的方法可用通過測量在不同環(huán)境溫度下LED的正向電壓的大小來得到[6]。實(shí)驗(yàn)原理如圖1所示，被測LED置于積分球內(nèi)，積分球放在恒溫箱的中間，積分球內(nèi)的光經(jīng)石英光纖導(dǎo)入SSP3112快速光譜分析儀，可以快速測取LED的峰值波長或W/B比率。將熱電偶與LED管腳緊密接觸，用測溫儀讀取不同加熱電流和不同環(huán)境溫度下的管腳溫度。恒溫箱的溫度范圍為0℃-150℃，精度 1℃。PC機(jī)通過高速開關(guān)控制對LED的加熱電流(IF)和參考電流(IFR)，并測量IF和IFR下的VF和VFR。

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