《氮化鎵發光管（GaN LED）參數退化模型的研究》是依託北京工業大學，由郭春生擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：氮化鎵發光管(GaN LED)參數退化模型的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：郭春生
- 依託單位：北京工業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對加速實驗不能完全滿足快速、準確評價GaN LED器件可靠性的問題，本課題在加速實驗的基礎上，建立參數退化模型，從而利用加速實驗中早期退化數據（3-10%）及退化規律，外推達到失效時（20-50%）的退化數據，以縮短實驗時間，提高預測的準確性。建立準確的參數退化模型的關鍵問題在於：1、模型的有效性：模型基於退化規律不變而建立，而退化規律的一致性又對應於失效機理的一致性。因此，失效機理是否發生改變決定了所建模型是否有效。通過對退化參數進行計算，分析分布參數，來研究失效機理的一致性，保證模型的有效性；2、模型的準確性：有效利用失效前的退化規律，分析退化過程中二級溫升效應等失效機理，將參數退化規律跟失效機理相結合，建立參數退化模型，從而保證參數退化模型的準確性；3、模型的誤差控制：通過建立線上參數退化模型消除測溫時由於溫度升降而引入的衝擊誤差，通過最佳化早期參數退化比例減小模型計算誤差。
結題摘要
背景：產品的可靠性水平是多少？是產品使用之前必須要解決的一個問題。只有知道產品的壽命、失效率等可靠性水平，才能準確、恰當地對產品進行套用。隨著工藝水平的提高和新技術的採用，產品的可靠性水平越來越高，評價產品的壽命、失效率等可靠性水平的時間越來越長。而新產品的不斷推出，要求評價可靠性水平的時間越短越好。這就使得目前的評價方法不能完全滿足這一要求。 研究內容：針對加速實驗不能完全滿足快速、準確評價GaN LED器件可靠性的問題，本課題研究內容有：（1）在加速實驗的基礎上，建立參數退化模型，以縮短實驗時間，提高預測的準確性。（2）提出了失效機理一致性判別模型，保證了模型的有效性。通過對退化參數進行計算，分析分布參數，來研究失效機理的一致性，保證模型的有效性；（3）驗證了模型的準確性：有效利用失效前的退化規律，將參數退化規律跟失效機理相結合，並通過實驗驗證了參數退化模型的準確性；（4）模型的誤差控制：通過建立線上參數退化模型消除測溫時由於溫度升降而引入的衝擊誤差，通過最佳化早期參數退化比例減小模型計算誤差。 研究結果：（1）本課題基於反應動力學中物理化學反應的溫度效應速率模型及反應量濃度隨時間的變化規律,建立了GaN LED參數退化模型。（2）本課題研究建立了樣品退化數據服從威布爾分布和對數常態分配的失效機理一致性判別模型。（3）通過長時間加速實驗驗證了模型的準確性，並通過線上線下對比實驗，控制了模型的誤差。 科學意義：本模型可以從物理機理上解釋參數退化過程中的退化規律,包括單調上升或單調下降退化規律、先上升後下降或先下降後上升等非單調退化規律,解決了實驗後擬合方法不能建立非單調退化模型的問題。縮短實驗時間，提高預測的準確性。並且，本課題對GaN LED進行了線上、線下加速壽命實驗，通過有效利用GaN LED失效前的退化規律，分析整組GaN LED樣品退化數據的失效分布參數，來研究失效機理一致性的判別方法，從而判別同一應力以及不同應力下，退化過程中退化規律的一致性，保證參數退化模型及實驗的有效性。
