УДК 621.382.2
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НАГРЕВА НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ И СВЕТООТДАЧУ МОЩНЫХ ОДНОКРИСТАЛЬНЫХ СВЕТОДИОДНЫХ ИСТОЧНИКОВ БЕЛОГО СВЕТА С ЛЮМИНОФОРОМ
А. Е. Чижиков, д.т.н., профессор кафедры ЭП РГРТУ, Рязань, Россия;
orcid.org/0000-0002-5507-3309, е-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
М. И. Галицын, магистрант РГРТУ, Рязань, Россия;
orcid.org/0000-0002-5298-6508, е-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Целью работы является определение основных причин снижения эффективности «синих» чипов на GaN/InGaN с кантовыми ямами и светоотдачи мощных однокристальных ИБС на их основе - TDS-P003L4U10 (3 Вт, 220 Лм), Cree XM-L2 (10 Вт, 1040 Лм), выявление наилучших условий эксплуатации и разработки рекомендаций по повышению качества ИБС. Приведены результаты измерения относительных яркостей синего излучения чипов и суммарной яркости белого цвета ИБС, формируемой излучением чипа и фотолюминофора. Проведен расчет изменения напряжения диода, учитывающий зависимость концентрации свободных носителей, ширины запрещенной зоны и плотности состояний от температуры. Выявлено, что в TDS-P003L4U10 отклонение ВАХ и снижение эффективности обусловлено увеличивающимся с ростом тока (температуры) сопротивлением (0,6 –0,86) Ом контактных проволочек, соединяющих кристалл с сильноточным выводом, а в Cree XM-L2 –уменьшающимся с ростом тока сопротивлением (0,46-0,24) Ом слоев GaN (p, n) и подложки. Рассчитанное значение эффективности при рабочих токах для TDS-P003L4U10 (0,7 А) равно 0,82, для Cree XM-L2 при токе 0,7А – 0,91, а при 3 А – 0,79. Уменьшение относительной светоотдачи также связано с изменением ВАХ.
Ключевые слова: источник белого света, синий светодиод, моночип, нитрид галлия, квантовые ямы, относительная эффективность, теоретическая ВАХ светодиода, светоотдача.