IV特性曲线,LED 特性曲线

LED（Light-emitting diodes）作为一种电光转换器件，不仅要求其具有较高的外量子效率，优良的电学（I-V）特性也是决定其电光转化效率的关键因素之一。因此对I-V特性的深入研究有助于设计制备高性能的LED器件。

在正常工作状态下，LED本质上属于一种正偏PN结，所以理想I-V特性曲线如图 1实线所示，然而，在实际的仿真设计、实验器件制备中，我们经常会遇到实际输出的I-V特性曲线严重地偏离理想工作状态，那么影响LED器件的I-V特性的因素有哪些呢？

图 1 串联电阻和并联电阻改变对LED器件I-V特性影响对比图

我们知道，导致器件I-V特性变化的直接因素就是器件内部的电阻分布，具体可以细分为串联电阻和并联电阻，其简化电路模型如下图所示。

图 2 LED器件等效电路图

首先，串联电阻（Rs）的增加会使器件消耗更多的电压，即需要更高的驱动电压实现同样的电流输出，直接表现为器件正向工作电压的增加、曲线斜率的减小，具体如图 1（Effect of series resistance）所示，而引起串联电阻变化的因素一般包括器件内部的掺杂浓度、载流子迁移率和金半接触电阻的变化等。

其次，并联电阻（Rp）导致载流子在不经过PN结路径而直接在电极两端进行输运，其对器件I-V特性的影响主要表现在开启电压的改变。具体如图 1（Effect of shunt）所示，这种现象称为亚阈值开启或过早开启。这可能是由于材料本身或者半导体表面的缺陷造成的；如果缺陷密度极高，则缺陷区域并联电阻非常低，那么流经器件电极两端的电流将会被分流，使得LED器件发光效率显著降低。此外，当器件缺陷较多时，则会在半导体层内部形成更多的复合中心，致使耗尽区中的复合/产生电流强度增加，造成更为严重的漏电现象，尤其对于尺寸较小的micro LED而言，这种想象更为严重。

当然，影响LED器件I-V特性的因素还有很多，比如温度，环境光照强度等，具体情况还需具体分析。

参考文献：E. Fred. Schubert, Light-emitting Diodes, Cambridge University Press, 2006.

光伏IV曲线图是怎么回事?

1、光伏IV测试图是用上图的IV曲线测试仪测出的，目的是通过IV曲线的形态来判断目前待测组件的质量情况，通常有问题的组件它的曲线是不平滑的，不同的形态代表不同的故障，详细分析可以参考百度文库里的我的文章《光伏电站IV曲线测试的意义》

2、通常通过测IV特性，可以得到如下信息：

组串开路电压（Voc）和短路电流（Isc）以及极性

最大功率点电压（Vmpp）、电流（Impp）和峰值功率（Pmax）

光伏组件/组串填充系数FF

识别光伏组件/阵列缺陷或遮光等问题

积尘损失、温升损失，功率衰减、串并联适配损失计算等

LED电学特性包括哪几种？

　　1 正向工作电流If：是指发光二极管正常发光时的正向电流值。在实际使用中应根据需要选择IF在0.6·IFm以下。

　　2 正向工作电压VF：参数表中给出的工作电压是在给定的正向电流下得到的。一般是在 IF=20mA时测得的。发光二极管正向工作电压VF在1.4～3V。在外界温度升高时，VF将下降。

　　3 伏安特性：I-V曲线

　　伏安特性表征LED芯片PN结制备性能的主要参数。LED的I-V特性具有非线性、整流性质（单向导电性，即外加正偏压表现低接触电阻，反之为高接触电阻）YU7G。