În tehnologia modernă de iluminare, LED-urile (diode care emit ușor) sunt utilizate pe scară largă datorită eficienței ridicate și a vieții lor lungi. Cu toate acestea, fenomenele de descărcare electrostatică (ESD) reprezintă o amenințare semnificativă pentru fiabilitatea LED -urilor și pot duce la diferite forme de eșec, inclusiv eșecul brusc și eșecul latent.
Eșec brusc
Eșecul brusc se referă la posibilitatea deteriorării permanente sau la scurtcircuitul LED -urilor atunci când este supus descărcării electrostatice. Când un LED se află într -un câmp electrostatic, dacă unul dintre electrozii săi este în contact cu un corp electrostatic, iar celălalt electrod este suspendat, orice interferență externă (cum ar fi o mână umană care atinge electrodul suspendat) poate forma o buclă conductivă. În acest caz, LED -ul va fi supus unei tensiuni care depășește tensiunea de descompunere nominală, ceea ce duce la deteriorarea structurală. Eșecul brusc nu numai că va reduce semnificativ rata de randament a produsului, dar va crește direct și costul de producție al întreprinderii și va afecta competitivitatea pieței sale.
Eșec latent
Descărcarea electrostatică poate duce, de asemenea, la o defecțiune latentă a LED -urilor. Chiar dacă apare normal la suprafață, parametrii de performanță ai LED -ului se pot deteriora treptat, manifestați ca o creștere a curentului de scurgere. Pentru LED-urile bazate pe nitrură de galiu (GAN), pericolele ascunse cauzate de deteriorarea electrostatică sunt de obicei ireversibile. Această defecțiune latentă reprezintă o mare proporție de defecțiuni cauzate de descărcarea electrostatică. Datorită influenței energiei electrostatice a pulsului, lămpile LED sau circuitele integrate (ICS) se pot supraîncălzi în zonele locale, ceea ce le face să se descompună. Acest tip de defecțiune este adesea dificil de detectat în detectarea convențională. Cu toate acestea, stabilitatea produsului va fi grav afectată și pot apărea probleme precum luminile moarte, ceea ce va scurta semnificativ durata de viață a serviciului Lămpi Tri-rezistente cu LED și provoacă pierderi economice clienților.
Deteriorarea structurii interne
În timpul procesului de descărcare electrostatică, se pot acumula sarcini electrostatice de polaritate inversă la ambele capete ale joncțiunii PN a cipului LED pentru a forma o tensiune electrostatică. Când tensiunea depășește toleranța maximă a LED -ului, sarcina electrostatică se va descărca între cei doi electrozi ai cipului LED într -un timp foarte scurt (nivel nanosecund), generând multă căldură. Această căldură poate determina temperatura stratului conductiv și a stratului de emisie a luminii PN din interiorul cipului LED să crească brusc la mai mult de 1400 ℃, ceea ce duce la topirea locală și la formarea de găuri mici, care la rândul lor provoacă o serie de fenomene de eșec, cum ar fi scurgeri, descompuneri ușoare, lumini și scurtcircuite.
Modificări microstructurale
Din perspectiva microstructurii, descărcarea electrostatică poate provoca defecte de topire și dislocare la interfața heterojuncției a LED -ului. De exemplu, în LED-urile bazate pe arsenidă de galiu (GAAS), deteriorarea de descărcare electrostatică poate declanșa formarea de defecte de interfață heterojuncție. Aceste defecte nu numai că afectează în mod direct proprietățile electrice și optice ale LED -ului, dar se pot extinde treptat și în timpul utilizării ulterioare, provocând o degradare suplimentară a performanței dispozitivului.