LED作為一個(gè)電致發(fā)光的P-N結(jié)器件，其特性可通該P(yáng)-N結(jié)的電學(xué)參數(shù)，以及作為一個(gè)發(fā)光器件的光學(xué)參數(shù)來進(jìn)行描述。
一、伏安特性是描述一個(gè)P-N結(jié)器件的重要參數(shù)，它是P-N結(jié)性能，P-N結(jié)制作工藝優(yōu)劣的重要標(biāo)識(shí)。所謂伏安特性，即是流過P-N結(jié)的電流隨電壓變化的特性，在示波器上能十分形象地展示這種變化。
一根完整的伏安曲線包括正向特性與反向特性。通常，反向特性曲線變化較為陡峭，當(dāng)電壓超過某個(gè)閾值時(shí)，電流會(huì)出現(xiàn)指數(shù)式上升。通�？捎梅聪驌舸╇妷�，反向電流和正向電壓三個(gè)參數(shù)來進(jìn)行伏安特性曲線的描述。正向電壓VF 是指額定正向電流下器件二端的電壓降，這個(gè)什既與材料的禁帶寬度有關(guān)，同時(shí)也標(biāo)識(shí)了P-N結(jié)的體電阻與歐姆接觸電阻的高低。VF的大小一定程度上反映了電極制作的優(yōu)劣。相對(duì)于20毫安的正向電流，紅黃光類LED的VF值約為2伏，而GaN基蘭綠光類LED器件的VF值通常大于3伏。反向漏電流IR是指給定的反向電壓下流過器件的反向電流值，這個(gè)值的大小十分敏感于器件的質(zhì)量。通常在5伏的反向電壓下，反向漏電流應(yīng)不大于是10微安，IR過大表明結(jié)特性較差。反向擊穿電壓是指當(dāng)反向電壓大于某一值時(shí)，反向漏電電流會(huì)急劇增大，反映了器件反向耐壓的特性。對(duì)一個(gè)具體器件而言，漏電流大小的標(biāo)準(zhǔn)有所不同，在較為嚴(yán)格的情況下，要求在規(guī)定電壓下，反向漏電流不大于10微安。
二、除了電學(xué)特性，還需采用一系列的光學(xué)參數(shù)來描述LED器件的性能，其中較為重要的參數(shù)為器件的峰值波長(zhǎng)與光強(qiáng)。可見光屬電磁波范疇，通�？梢杂貌ㄩL(zhǎng)來表達(dá)人眼所能感受到的�？梢姽獾妮椛淠芰�，一般可見光的波長(zhǎng)范圍在380nm—760nm之間，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，其相應(yīng)的光子能量就越低，光的顏色也顯得越紅，當(dāng)光子的波長(zhǎng)變短時(shí)，光將逐漸由紅轉(zhuǎn)黃，進(jìn)而變綠變蘭，直至變成紫色。對(duì)于一個(gè)LED器件，其所發(fā)的光會(huì)在峰值λP處有所展開，其波長(zhǎng)半寬度通常為10—30nm，半寬度越越小，說明LED器件的材料越純，性能越均勻，晶體的完整性也越好。光強(qiáng)是衡量LED性能優(yōu)劣的另一個(gè)重要參數(shù)，通常用字母Iv來表示。光強(qiáng)的定義是，光在給定方向上，單位立體角內(nèi)發(fā)了1流
明的光為1燭光，其單位用坎德拉(cd)表示。其關(guān)系可用公式(6-1)表征：
Iv=dφ/dΩ (6-1)
式中φ的單位為流明，Iv的單位即是cd，dΩ是單位立體角，單位為度。一個(gè)超亮LED芯片的法向光強(qiáng)一般在30—120mcd之間，封裝成器件后，其法向光強(qiáng)通常要大于1cd.
光通量是判別LED發(fā)光效率的一個(gè)更為客觀的參量，它表示單位時(shí)間內(nèi)電發(fā)光體發(fā)出的光能的大小，單位為流明(lm)。通常白熾燈與熒光燈的光效分別為15lm/w與60lm/w，燈泡的功率越大，光通量越大。對(duì)于一個(gè)性能較高的LED器件，光效為20lm/w，實(shí)驗(yàn)室水平也有達(dá)到100lm/w的。為使LED器件更快地用于照明，必須進(jìn)一步提高LED器件的發(fā)光效率，估計(jì)10年后，LED的光效可達(dá)200lm/w。屆時(shí)，人類將會(huì)迎來一個(gè)固態(tài)光源全面替代傳統(tǒng)光源的新時(shí)代。
