W nowoczesnej technologii oświetleniowej diody LED (diody emitujące światło) są szeroko stosowane ze względu na ich wysoką wydajność i długą żywotność. Jednak zjawiska elektrostatyczne (ESD) stanowią poważne zagrożenie dla niezawodności diod LED i mogą prowadzić do różnych form awarii, w tym nagłej awarii i utajonej awarii.
Nagła porażka
Nagła awaria odnosi się do możliwości trwałego uszkodzenia lub zwarcia diod LED, gdy poddano elektrostatycznym rozładowaniu. Gdy dioda LED znajduje się w polu elektrostatycznym, jeśli jedna z jej elektrod jest w kontakcie z korpusem elektrostatycznym, a druga elektroda jest zawieszona, każda zewnętrzna zakłócenia (takie jak ludzka ręka dotykająca zawieszona elektroda) może tworzyć pętlę przewodzącą. W takim przypadku dioda LED zostanie poddana napięciu przekraczającym jego znamionowe napięcie rozpadu, co powoduje uszkodzenie strukturalne. Nagła porażka nie tylko znacznie zmniejszy stopę wydajności produktu, ale także bezpośrednio zwiększy koszty produkcji przedsiębiorstwa i wpłynie na jego konkurencyjność rynkową.
Utrzymywana porażka
Wyładowanie elektrostatyczne może również prowadzić do ukrytej awarii diod LED. Nawet jeśli wydaje się normalne na powierzchni, parametry wydajności diody LED mogą stopniowo się pogarszać, objawiane jako wzrost prądu wycieku. W przypadku diod LED opartych na azotku galu (GAN) ukryte niebezpieczeństwa spowodowane uszkodzeniem elektrostatycznym są zwykle nieodwracalne. Ta ukryta awaria stanowi dużą część awarii spowodowanych rozładowaniem elektrostatycznym. Ze względu na wpływ energii impulsu elektrostatycznego lampy LED lub zintegrowane obwody (ICS) mogą się przegrzać na obszarach lokalnych, powodując ich rozkład. Ten rodzaj usterki jest często trudny do wykrycia w konwencjonalnym wykryciu. Jednak na stabilność produktu zostanie poważnie wpływającą na problemy, a problemy takie jak martwe światła mogą wystąpić później, co znacznie skrócą żywotność usług Lampy lampy LED i powodować straty ekonomiczne dla klientów.
Uszkodzenie struktury wewnętrznej
Podczas procesu rozładowania elektrostatycznego ładunki elektrostatyczne odwrotnej polarności mogą gromadzić się na obu końcach połączenia PN układu LED, aby utworzyć napięcie elektrostatyczne. Gdy napięcie przekracza maksymalną tolerancję diody LED, ładunek elektrostatyczny rozładuje między dwiema elektrodami układu LED w bardzo krótkim czasie (poziom nanosekundowy), generując dużo ciepła. Ciepło to może powodować temperaturę warstwy przewodzącej i warstwę emitującej światło pn wewnątrz chipu LED gwałtownie wzrośnie do ponad 1400 ℃, powodując lokalne topnienie i tworzenie małych otworów, co z kolei powoduje szereg zjawisk awarii, takich jak wyciek, rozkład światła, światła martwe i zwroty.
Zmiany mikrostrukturalne
Z perspektywy mikrostruktury rozładowanie elektrostatyczne może powodować defekty topnienia i zwichnięcia na interfejsie HeterOjction of the LED. Na przykład w diodach LED opartych na arsenku galu (GAAS) uszkodzenie wyładowania elektrostatyczne mogą wywołać tworzenie wad interfejsów heterOjunction. Wady te nie tylko bezpośrednio wpływają na właściwości elektryczne i optyczne diody LED, ale mogą również stopniowo rozszerzać się podczas kolejnego użycia, powodując dalszą degradację wydajności urządzenia.