为提升GaN基高压LED芯片的出光性能,优化了芯片发光单元之间隔离沟槽的宽度.当隔离沟槽宽度为20 μm时,芯片的电学性能和光学性能最优.当注入电流为20 mA时,正向电压为50.72 V,输出光功率为373.64 mW,电光转换效率为36.83%.采用镜面铝基板和陶瓷基板进行了4颗芯片串联形式的COB封装.镜面铝基板的热导率和反射率均高于陶瓷基板,可提升HV-LED器件在大注入电流和高温时的发光性能.当注入电流为20 mA且基板温度为20 ℃时,镜面铝基板封装的HV-LED器件的正向电压是198.9 V,发光效率达122.2 lm/W.

主要从三个不同角度探究并分析了基于InGaN材料的高压LED的发光效率优于传统大功率LED的原因。为了保证实验结论的可靠性, 文中所采用的实验样品具有相同的芯片尺寸和材料以及相同的封装结构。经过大量的实验证明, 更均匀的电流分布和小芯片间隙的出光, 使得高压LED的发光效率优于传统大功率LED。结果显示, 在相同的1 W输入功率下, 高压LED的发光效率比传统大功率LED高大约4.5%。

设计并制备了12 V 的GaN基绿光高压发光二极管(LED), 并对其进行了变电流测试。研究了绿光高压LED的正向电压、峰值波长、光功率以及光效等重要参数随注入电流的变化关系, 电流变化范围为3~50 mA, 测试温度为25 ℃。实验结果表明: 电流对绿光高压LED的光电特性有很大影响。在驱动电流为20 mA时, 对应电压为14 V。随着注入电流的增大, 峰值波长蓝移了2 nm。随着电流的增大, 光功率近似于线性增加。在注入电流从3 mA增大到20 mA的过程中, 光效降低了约61%; 在注入电流从20 mA增大到50 mA的过程中, 光效降低了约39%。这说明高压LED在大电流驱动时, 光效降低的幅度比较缓慢。上述结果对 GaN基绿光高压 LED 的改进优化具有一定的参考价值。