GaN 基 LEDs 可靠性分析（一）引言由于GaN基LEDs的高效率（对于白光LEDs 光功率可达150 lm/W），长寿命（在实验条件下寿命可达10万小时），低成本，以及对于击穿和静电放电高的忍耐力，它代表了下一代光源几乎所有的理想特性，是半导体照明中的明星产业
随着对GaN材料的深化讨论以及半导体工艺的新进展，目前半导体发光二极管已经向高效率高亮度方向迅速进展，其应用领域也越来越广，包括指示灯、交通信号灯、液晶背光源、显示屏、半导体照明等
由于其应用领域日趋广泛，发光管的可靠性讨论显得日趋重要
白光LEDs主要由五部分构成：如图（一）所示：（1）有量子阱的半导体芯片；（2）封装材料确保其有高的机械强度和低的热阻；（3）为了达到最佳光提取效果的透镜；（4）把LEDs芯片发出的蓝光转化成白光的磷层；（5）为了获得有效热传输的铜构架
图（一） 白光LEDs的结构简图以上所有的部分都会随着LEDs寿命出现不同程度的退化，潜在的限制了器件的寿命
在过去的几年里已经有不少人提出GaN基LEDs的光输出会随着使用时间出现很大的退化
大量的机理被证明会减低LEDs的光输出，例如： (1) 由于器件有源区中非辐射复合的增加，使得内量子效率减低; (2) 注入载流子在有源区中的反向隧穿电流; (3) ESD使得p-n结变短; (4) 由于塑料透镜与LEDs发出的短波相互作用，达到一定高温，使透镜性能退化； (5)在一定的高温条件下，磷层的棕变
当电流流过LEDs器件有源区，或者达到一定的高温操作，或是置于反偏电流及ESD条件下都可能使退化机理被激发或加剧，并且所有这些因素在LEDs的正常操作过程中都有可能发生
在正常操作条件下，LEDs能够达到相对高的能量扩散（的LEDs能够耗散2-4W的电功率），进而达到相对高的结温（＞）
在高温下能够强有力的影响LEDS的寿命,因为以上所列的许多衰
