1引言

　　GaN作为第三代半导体材料的典型代表，具有禁带宽度大、击穿场强高、饱和电子迁移速率高、热导率大、介电常数小、抗辐射能力强以及滑雪稳定性良好等特点，适合制作抗辐射、高频、大功率和高密度集成的电子器件，而且可以制作蓝、绿和紫外发光器件和光探测器件。作为新型高效固体光源，GaN基LED具有长寿命、节能、绿色环保的显著优点，其应用已经拓展到固态照明、户外显示屏、车灯、交通灯、装饰灯具等多个领域。截至目前，白光LED的实验室最高高效已经达到了276lm/W。大功率LED是半导体照明的关键器件，而最终能够实现半导体照明还有赖于大功率LED的理论寿命可达10万小时以上。但在实际应用中，普通封装的LED光衰严重。

　　目前文献报道的LED失效机理主要包括封装材料退化、金属的电迁移、P型欧姆接触退化、P掺杂不稳定性、深能级与非辐射中心增加、静电失效等。目前评估LED可靠性的主要方式为加速应力实验，加快LED内部物理化学变化，缩短试验时间，然后根据相应的理论模型推算出实际工作时的理论寿命。加速老化时，由于使用的应力条件较为苛刻，同时加上封装材料高温下的不稳定性，普通封装的LED失效机制在实际考察中非常复杂。

　　目前国内在LED可靠性研究方面开展的工作比较少，对LED的老化行为研究主要是通过较大测量电流下的电学性能表征，而在小测量电流下的LED老化前后的电学行为分析还很少。为此，本文以蓝绿光LED芯粒为研究对象，系列考察了老化前后不同芯粒在不同测量电流下的电学特性差异。

　　为了简化分析过程，进一步理清涉及到LED芯粒本身的失效机理，本文对所取样的LED芯粒仅进行简单的金胶固定。本文从外延角度出发，通过研究不同波段的GaN LED在加速电流应力条件下表现出的光电特性差异，探讨与GaN材料本身有关的失效模式和机理，同时建立一种非破坏性的老化机理分析机制，通过小测量电流下的电应力老化分析，研究期间内部的退化机制。在此基础上，对外延结构进行适当调整，改善了LED的老化性能。