① LED效率有内部效率（pn结附近由电能转化成光能的效率）与外部效率（辐射到外部的效率）。前者只是用来分析和评价芯片优劣的特性。

    LED光电最重要的特性是用辐射出光能量（发光量）与输入电能之比，即发光效率。

    ② 视觉灵敏度是使用照明与光度学中一些参量。人的视觉灵敏度在λ = 555nm处有一个最大值680 lm/w。若视觉灵敏度记为Kλ，则发光能量P与可见光通量F之间关系为 P=∫Pλdλ ； F=∫KλPλdλ

    ③ 发光效率——量子效率η=发射的光子数/pn结载流子数=（e/hcI）∫λPλdλ

    若输入能量为W=UI，则发光能量效率ηP=P/W

    若光子能量hc=ev,则η≈ηP ，则总光通F=（F/P）P=KηPW 式中K= F/P

    ④ 流明效率：LED的光通量F/外加耗电功率W=KηP

    它是评价具有外封装LED特性，LED的流明效率高指在同样外加电流下辐射可见光的能量较大，故也叫可见光发光效率。

    以下列出几种常见LED流明效率（可见光发光效率）：

    LED发光颜色 λp（nm） 材料可见光发光效率（lm/w） 外量子效率

    最高值 平均值

    红光 700660650 GaP:Zn-OGaAlAsGaAsP 2.40.270.38 120.50.5 1~30.30.2

    黄光 590 GaP:N-N 0.45 0.1

    绿光 555 GaP:N 4.2 0.7 0.015~0.15

    蓝光 465 GaN 10

    白光 谱带 GaN+YAG 小芯片1.6，大芯片18

     品质优良的LED要求向外辐射的光能量大，向外发出的光尽可能多，即外部效率要高。事实上，LED向外发光仅是内部发光的一部分，总的发光效率应为

     η=ηiηcηe ，式中ηi向为p、n结区少子注入效率，ηc为在势垒区少子与多子复合效率，ηe为外部出光（光取出效率）效率。

     由于LED材料折射率很高ηi≈3.6。当芯片发出光在晶体材料与空气界面时（无环氧封装）若垂直入射，被空气反射，反射率为（n1-1）2/（n1+1）2=0.32，反射出的占32%，鉴于晶体本身对光有相当一部分的吸收，于是大大降低了外部出光效率。

     为了进一步提高外部出光效率ηe可采取以下措施：① 用折射率较高的透明材料（环氧树脂n=1.55并不理想）覆盖在芯片表面；② 把芯片晶体表面加工成半球形；  ③ 用Eg大的化合物半导体作衬底以减少晶体内光吸收。有人曾经用n=2.4~2.6的低熔点玻璃[成分As-S(Se)-Br(I)]且热塑性大的作封帽，可使红外GaAs、GaAsP、GaAlAs的LED效率提高4~6倍。

原创文章："http://www.cntronics.com/public/tool/kbview/kid/1227/cid/1"