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随着人们对半导体材料生长技术、芯片工艺技术以及器件封装技术研究的不断深入，半导体发光二极管(LED)的性能得到了大幅度的提升，拓展了LED的应用领域。在新理念的指引下，设计出了在交流电压驱动下工作的发光二极管(AC-LED)，进一步提升了LED灯具的产品竞争力。与传统DC-LED相比，AC-LED在电学、光学、热学特性上表现出极大的不同。本文主要从AC-LED器件本身的特性入手，围绕其电学、光学、热学特性展开研究，并建立相关热学模型进行仿真，分析讨论材料属性对器件特性的影响。具体包括以下内容：
1．简单介绍了LED的发展历史和AC-LED的研究背景，并且阐述了交流驱动LED的芯片结构特点以及产品的应用前景，提出了进行AC-LED特性研究的重要性。
2．从最基本的半导体材料发光特性出发，对AC-LED器件的发光机理以及芯片驱动原理进行了详细的说明，并对文章器件性能研究所对应的特征参量做了简单介绍。
3．在不同的交流电压、频率和热沉温度下，对AC-LED的光学、电学参数进行了测试。通过对AC-LED电流电压特性、光通量和光功率的深入研究，发现在交流平均功率和直流平均功率相同的情况下，器件的光通量、光功率和发光效能在交流驱动下都要比直流驱动时低，而且随着平均功率的增大，器件的发光效能呈现先增大后减小趋势，器件热效应、GaN基LED的效率衰减效应以及等效串联电阻是造成这一现象的主要因素。同时，还在改变热沉温度的条件下，讨论了温度对器件的峰值波长、光功率与发光效能的影响。
4．通过对传统电学法的研究，在此基础上利用脉冲电流分别驱动AC-LED正反向芯片，改变温控热沉温度可实现AC-LED结温及热阻的测量，并对不同耗散功率下的热阻进行了测量，观察其变化趋势。同时，使用Solidworks进行AC-LED热学模型的建立，采用基于有限体积法的FloEFD流体分析软件对AC-LED进行热学仿真。通过对AC-LED瞬态特性仿真，讨论与DC-LED的不同之处。
交流驱动LED的出现，不仅使其灯具产品摆脱了变压器的束缚，还提高了产品的可靠性和寿命。通过本文对AC-LED特征参数的测试分析，将有助于对器件整体性能的研究，同时，利用热学仿真可实现对其封装结构上存在的问题进行深入的探讨。这对今后AC-LED的测量研究有重要的参考价值。