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led发光二极管参数

简介：

LED是发光二极管(LightEmittingDiode,LED)的简称，也被称作发光二极管，这种半

导体组件一般是作为指示灯、显示板，它不但能够高效率地直三丰光电接将电能转化为光能，

而且拥有最长达数万小时～10万小时的使用寿命，同时具备不若传统灯泡易碎，并能省电

等优点。

发光二极管简称为LED。由镓（Ga）与砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二极管，当

电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管，在电路及仪器中作为指

示灯，或者组成文字或数字显示。磷砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二

极管发黄光。

它是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能；常简写为LED。发光二极管与普

通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后，

从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区

的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的

能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的

光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。

发光二极管的反向击穿电压约5伏。它的正向伏安特性曲线很陡，使用时必须串联限流

电阻以控制通过管子的电流。限流电阻R可用下式计算：

R＝（E－UF）／IF

式中E为电源电压，UF为LED的正向压降，IF为LED的一般工作电流。发光二极管

的两根引线中较长的一根为正极，应按电源正极。有的发光二极管的两根引线一样长，但管

壳上有一凸起的小舌，靠近小舌的引线是正极。

与小白炽灯泡和氖灯相比，发光二极管的特点是：工作电压很低（有的仅一点几伏）；

工作电流很小（有的仅零点几毫安即可发光）；抗冲击和抗震性能好，可靠性高，寿命长；

通过调制通过的电流强弱可以方便地调制发光的强弱。由于有这些特点，发光二极管在一些

光电控制设备中用作光源，在许多电子设备中用作信号显示器。把它的管心做成条状，用7

条条状的发光管组成7段式半导体数码管，每个数码管可显示0～9十个数目字。

LED（发光二极管）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。

如图：

(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。

1.2C-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（如图2）。由1MHZ交流信号用C-V特性测试仪测得。

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

LED工作时，外加偏压、偏流一定促使载流子