LEDは通常の使用でどのようにゆっくりと劣化しますか？

私が理解しているように、LEDの寿命は通常、おそらく25年であり、出力は時間と電流の関数として指数関数的に減衰します。

劣化の原因は何ですか？私は電流が格子内の原子をゆっくりと動かしていると推測していますが、正確にはどうなりますか？

おそらく、この記事には、高効率LEDが徐々に故障する理由を理解するために必要なすべてが含まれています。

高輝度LEDのフェージングの原因を理解する（Steven Keeping著、Contributed by Electronic Products; 2012-02-21）。

一方、インジケータLEDは、ストレスが少ないため（電力の散逸が少ないため）故障しにくいですが、メカニズムは同じである必要があります。

その記事からの抜粋は次のとおりです。

失敗の主な原因

LEDは電気デバイスであり、そのため、間違った方向に進むには多くの方法があります。[...]しかし実際には、LEDは非常に信頼性が高く、「故障」は光出力が許容可能なしきい値（通常は初期出力の70％[...]を下回った結果である可能性が最も高くなります。そのフェーディング（または「ルーメン障害」）は、ウェーハ製造中にチップに導入された微小な貫通転位によって（大部分）引き起こされます。

貫通転位は、結晶の大きな転位の核形成サイトとして機能します。これらは、動作中の加熱、LEDのオン/オフ時の熱膨張と収縮、および振動などの機械的ストレスにより自然に形成されます。時間の経過とともに転位が発生するにつれて、非放射再結合のサイト数が増加し、量子効率が低下します。（接続リードから半導体への金属拡散など、その他のいくつかの要因もルーメン障害に寄与しますが、転位が主なメカニズムです。）

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さらに悪いことに、結晶格子の振動を引き起こす非放射再結合は、全体の温度を増加させます。言い換えれば、チップが古くなると、フォノンの数が増加するため、所定の順方向電圧でますます高温になり、転位の形成とデバイスの最終的な消滅が加速されます。

結論：

• PN接合の製造は完全にはできません。これにより、結晶格子に欠陥が生じます。

• これらの欠陥は異なるバンドギャップを示しているため、これらのサイトでの電子-正孔再結合は光（つまり光子）の放出には寄与しませんが、フォノン（振動量子）の放出を引き起こします。

• 欠陥は、振動、熱衝撃などにより、格子が「不規則」に成長する中心として機能する傾向があります（これは核形成と呼ばれます）。

• フォノンはその核生成効果を増加させる傾向があるため、現象には「正のフィードバック」があり、時間とともに悪化する傾向があります。

• 製造元の仕様を順守することは、その問題を制御下に保つのに役立ちます。