Отказ светодиодов во влажном состоянии - что происходит на уровне полупроводников?

Недавно я столкнулся с двумя совершенно разными светодиодами, которые вышли из строя из-за промокания, но с интересным и почти идентичным поведением при сбое. Я хотел бы понять, что происходит внутри.

После высыхания оба выделяют, но не так, как ожидалось. При достаточно высоком токе (т. Е. Близком к максимальному значению) они дают стабильный свет, который на глаз неотличим от нормального поведения. При более низких токах возбуждения выходной сигнал меньше нормы и мигает. (Очевидное) V _f колеблется. При еще более низких токах, но достаточно для нормального излучения, нет ничего.

Первый - это 365 нм, 1,2 Вт от LED Engin, который используется в водном фотокатализе старшекурсниками, которые предположительно промокли. Это из запаса, поэтому я могу проверить его более тщательно. Второй - красный одиночный излучатель 5050 в заднем велосипедном свете, пропитанный штормом. Отказ очевиден только в режиме ожидания (работает с более низким током привода, чем при движении, питается от конденсатора 1F 5,5 В, который я изначально обвинил). Тщательная сушка не имела видимых различий (фактически высушивалась, промывалась в деионизированной воде, высушивалась, выпекалась в печи при 100 ° C в течение часа, проверялась на каждой стадии).

Это в основном из любопытства; У меня есть некоторый опыт в отказе полупроводника, но ничего подобного. Режим отказа кажется интересным в том смысле, что он проявляется при низком токе, а более высокие токи кажутся хорошими.

led component-failure

— Крис Н
источник

Может быть дендритный рост из-за электромиграции на корпусе печатной платы / светодиода. Как только они образуют водную стирку, от них не избавишься.

— Иди

@isdi У меня была ультрафиолетовая под микроскопом, видимая снаружи до или после распайки. Я могу сделать то же самое на красном

— Крис Х

Все ваши тесты сделаны с соединениями, припаянными непосредственно к светодиоду?

— WhatRoughBeast

Светодиодные корпуса герметично не герметичны.

— Уве

@ Да, но что случилось внутри, когда вода (предположительно) слилась? Если он был мокрым и действовал как короткое замыкание, я мог бы это понять, но почему мерцание / колебание сопротивления?

— Крис Н

Ответы:

Я думаю, что Дэвид на правильном пути, но не объяснил полностью. Дендритные наросты и другие примеси образуют параллельный путь к светодиоду. Теперь это могут быть не линейные, а однородные пути ... сопротивление может изменяться со временем, температурой, влажностью и т. Д. Одна из возможностей заключается в том, что тепло от светодиода помогает завершить путь, так что оно осветляется и тускнеет.

Если у вас есть доступный ток, который будет держать светодиод включенным, даже когда альтернативный путь насыщен, он будет гореть постоянно. Если ток может быть легко поглощен другим проводящим каналом, он, вероятно, будет мерцать при изменении свойств этого пути.

— Кристобол Полихронополис
источник

-1

Точно так же, как если бы вы поместили резистор правильного значения параллельно диоду.

— Дэвид
источник

Не могли бы вы рассказать о том, как это может вызвать мерцание / колебание V_f? Один резистор, кажется, не может вызвать это, и я не вижу, откуда взялась бы достаточная емкость - но, возможно, я ее пропускаю.

— Крис Х

Как правило, мерцание вызвано нестабильным источником питания. И особенно когда вы получаете одно и то же мерцание с разными тестовыми примерами. Параллельно небольшая крышка, которая часто устраняет нестабильность поставок.

— Дэвид

это была моя первая мысль о красном цвете, которую я тестировал дома (и у меня все еще есть подозрения), но ультрафиолетовое излучение было проверено на базовом, но надежном линейном рабочем столе, где у меня есть лучший комплект. В частности, я приложил немного усилий, чтобы охарактеризовать постоянный выходной ток наших стендовых источников для светодиодной спектроскопии, и этот самый стабильный

— Крис Х