品質優(you) 良的LED要求向外輻射的光能量大，向外發出的光盡可能多，即外部效率要高。事實上，LED向外發光僅(jin) 是內(nei) 部發光的一部分，總的發光效率應為(wei)

　　η=ηiηcηe，式中ηi向為(wei) p、n結區少子注入效率，ηc為(wei) 在勢壘區少子與(yu) 多子複合效率，ηe為(wei) 外部出光（光取出效率）效率。

　　由於(yu) LED材料折射率很高ηi≈3.6。當芯片發出光在晶體(ti) 材料與(yu) 空氣界麵時（無環氧封裝）若垂直入射，被空氣反射，反射率為(wei) （n1-1）2/（n1+1）2=0.32，反射出的占32%，鑒於(yu) 晶體(ti) 本身對光有相當一部分的吸收，於(yu) 是大大降低了外部出光效率。

　　為(wei) 了進一步提高外部出光效率ηe可采取以下措施：①用折射率較高的透明材料（環氧樹脂n=1.55並不理想）覆蓋在芯片表麵；②把芯片晶體(ti) 表麵加工成半球形；③用Eg大的化合物半導體(ti) 作襯底以減少晶體(ti) 內(nei) 光吸收。有人曾經用n=2.4~2.6的低熔點玻璃[成分As-S(Se)-Br(I)]且熱塑性大的作封帽，可使紅外GaAs、GaAsP、GaAlAs的LED效率提高4~6倍。

　　2.5 發光亮度

　　亮度是LED發光性能又一重要參數，具有很強方向性。其正法線方向的亮度BO=IO/A，指定某方向上發光體(ti) 表麵亮度等於(yu) 發光體(ti) 表麵上單位投射麵積在單位立體(ti) 角內(nei) 所輻射的光通量，單位為(wei) cd/m2或Nit。

　　若光源表麵是理想漫反射麵，亮度BO與(yu) 方向無關(guan) 為(wei) 常數。晴朗的藍天和熒光燈的表麵亮度約為(wei) 7000Nit（尼特），從(cong) 地麵看太陽表麵亮度約為(wei) 14×108Nit。

　　LED亮度與(yu) 外加電流密度有關(guan) ，一般的LED，JO（電流密度）增加BO(亮度)也近似增大。另外，亮度還與(yu) 環境溫度有關(guan) ，環境溫度升高，ηc（複合效率）下降，BO減小。當環境溫度不變，電流增大足以引起pn結結溫升高，溫升後，亮度呈飽和狀態。

　　2.6 壽命

　　老化：LED發光亮度隨著長時間工作而出現光強或光亮度衰減現象。器件老化程度與(yu) 外加恒流源的大小有關(guan) ，可描述為(wei) Bt=BOe-t/τ，Bt為(wei) t時間後的亮度，BO為(wei) 初始亮度。

　　通常把亮度降到Bt=1/2BO所經曆的時間t稱為(wei) 二極管的壽命。測定t要花很長的時間，通常以推算求得壽命。測量方法：給LED通以一定恒流源，點燃103~104小時後，先後測得BO，Bt=1000~10000，代入Bt=BOe-t/τ求出τ；再把Bt=1/2BO代入，可求出壽命t。

　　長期以來總認為(wei) LED壽命為(wei) 106小時，這是指單個(ge) LED在IF=20mA下。隨著功率型LED開發應用，國外學者認為(wei) 以LED的光衰減百分比數值作為(wei) 壽命的依據。如LED的光衰減為(wei) 原來35%，壽命＞6000h。

　　3 熱學特性

　　LED的光學參數與(yu) pn結結溫有很大的關(guan) 係。一般工作在小電流IF＜10mA，或者10~20mA長時間連續點亮LED溫升不明顯。若環境溫度較高，LED的主波長或λp就會(hui) 向長波長漂移，BO也會(hui) 下降，尤其是點陣、大顯示屏的溫升對LED的可靠性、穩定性影響應專(zhuan) 門設計散射通風裝置。#p#分頁標題#e#

　　LED的主波長隨溫度關(guan) 係可表示為(wei) λp（T′）=λ0（T0）+△Tg×0.1nm/℃

　　由式可知，每當結溫升高10℃，則波長向長波漂移1nm，且發光的均勻性、一致性變差。這對於(yu) 作為(wei) 照明用的燈具光源要求小型化、密集排列以提高單位麵積上的光強、光亮度的設計尤其應注意用散熱好的燈具外殼或專(zhuan) 門通用設備、確保LED長期工作