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LED 电极的失效机理——实例分享
 ZheDaFeiMiao
实习生   2  2017/12/7 9:10:00
楼主

LED 电极的失效机理

 

 

对于LED产品在可靠性的视角来看,光输出功率以及电性能随着时间的推移逐渐退化[1-3]

为了满足客户对产品可靠性的要求,研究失效机理显得尤为重要。

 

前些年有些科研人员针对负电极脱落开展失效分析工作,并最终在封装胶的生产过程中提出指导性的建议。

 

当时采用结合扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDS)的分析手段对退化样品芯片进行了表面形貌表征和微区成分分析。

 

a.      SEM 观察到退化样品负极脱落处表面粗糙不平,且透明导电薄膜存在颗粒状结晶

b.      EDS 检测发现负极脱落处存在腐蚀性氯元素,并在封装胶中检测出氯

 

分析:封装胶中残留的氯离子与负极中 Al 层发生的电化学腐蚀是致使样品失效的主要原因

 

结论:在封装胶生产 过程中严格去除氯离子等具有侵蚀性的离子,避免 对电极的腐蚀至关重要[4]

 

SEM+EDS是研究失效机理的失效分析手段,杭州柘大飞秒检测技术有限公司的科研人员

通常在同一台仪器上进行电镜能谱分析工作采用SEM+EDX相结合的分析方法。

 

杭州柘大飞秒检测技术有限公司立足浙江大学国家大学科技园光与电技术开放实验室,利用飞秒检测技术,通过观测分子、原子、电子、原子核等粒子飞秒级(一千万亿分之一秒)的振动、能级跃迁,开展分析工作。

下面是一台杭州柘大飞秒检测技术有限公司购置的带能谱的扫描电子显微镜(EM+EDX

,用在科研人员的分析检测工作上。

 

冷场发射Hitachi S-4800附带能谱分析仪(EDX

型号:S-4800   厂商: 日立  冷场发射

附件名称及规格

二次分辨率:1.0nm(15KV);2.0nm(1KV);背散射电子分辨率3.0nm(15KV);加速电压0.5-30KV0.1KV/步,可变);放大倍率20-800,000EDX半定量分析(B-U元素);X:0-50mm Y:0-50mmZ:1.5-30mm T:-5-+70°R:360°

功能:固体表面微观形貌观察,选区元素定性、定量分析。

 

LED电极的失效分析工作很大程度上依赖于仪器分析,仪器性能、可靠性尤为重要,当然定期的校验也是必不可少的,为了让更多优质的闲置仪器得到合理的利用,杭州柘大飞秒检测技术有限公司联合国内顶尖名校名企建立仪器共享平台,将百台优质分析仪器进行整合,为各界科研人员提供免预约仪器分析服务。

 

 

参考文献:

[1] MENEGHESSO G, LEVADA S, ZANONI E, et al. . Failure modes and mechanisms of DC-aged GaN LEDs [J]. Phys. Stat. Sol. (a), 2002, 194(2):389-392.

[2] MENEGHINI M, TREVISANELLO L R, ZEHNDER U, et al. . High-temperature degradation of GaN LEDs related to passivation [J]. IEEE Trans. Electron Dev. , 2006, 53(12):2981-2987.

[3] 郭春生,张燕峰,万宁,. 基于反应动力学的 GaN LED 参数退化模型的研究 [J]. 物理学报, 2013, 62 (21): 218503-1-6.

[4]夏云云,文尚胜,方方GaN 基白光 LED 电极的失效机制[J].发光学报,2016,37(8):1002-1007

 

 

 

 

 

 

 

 

飞秒测试中心:何工:15355004280

联系地址:浙江省杭州市西湖区西溪路525号浙大科技园

 

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