藍色發光二極體的測量,藍色發光二極體的原理特點

2021-06-01 14:56:56 字數 5417 閱讀 3931

1樓:手機使用者

普通發光二極體的檢測

(1)用萬用表檢測。利用具有×10kω擋的指標式萬用表可以大致判斷發光二極體的好壞。正常時,二極體正向電阻阻值為幾十至200kω,反向電阻的值為∝。

如果正向電阻值為0或為∞,反向電阻值很小或為0,則易損壞。這種檢測方法,不能實質地看到發光管的發光情況,因為×10kω擋不能向led提供較大正向電流。

如果有兩塊指標萬用表(最好同型號)可以較好地檢查發光二極體的發光情況。用一根導線將其中一塊萬用表的「+」接線柱與另一塊表的「-」接線柱連線。餘下的「-」筆接被測發光管的正極(p區),餘下的「+」筆接被測發光管的負極(n區)。

兩塊萬用表均置×10kω擋。正常情況下,接通後就能正常發光。若亮度很低,甚至不發光,可將兩塊萬用表均撥至×1mω若,若仍很暗,甚至不發光,則說明該發光二極體效能不良或損壞。

應注意,不能一開始測量就將兩塊萬用表置於×1mω,以免電流過大,損壞發光二極體。

(2)外接電源測量。用3v穩壓源或兩節串聯的乾電池及萬用表(指標式或數字式皆可)可以較準確測量發光二極體的光、電特性。為此可按圖10所示連線電路即可。

如果測得vf在1.4~3v之間,且發光亮度正常,可以說明發光正常。如果測得vf=0或vf≈3v,且不發光,說明發光管已壞。

紅外發光二極體的檢測

由於紅外發光二極體,它發射1~3μm的紅外光,肉眼無法看到到。通常單隻紅外發光二極體發射功率只有數mw,不同型號的紅外led發光強度角分佈也不相同。紅外led的正向壓降一般為1.

3~2.5v。正由於其發射的紅外光人眼看不見,所以利用上述可見光led的檢測法只能判定其pn結正、反向電學特性是否正常,而無法判定其發光情況正常否。

為此,最好準備一隻光敏器件(如2cr、2dr型矽光電池)作接收器。用萬用表測光電池兩端電壓的變化情況。來判斷紅外led加上適當正向電流後是否發射紅外光。

把光強標準燈,led和配有v(λ)濾光片的矽光電二極體安裝和除錯在光具座上,特別是嚴格地調燈絲位置,led發光部位及接受面位置。

先用光強標準燈校準矽光電二極體,c=e/s

式中rs=is/ds

ds是標準燈與接受器之間的距離,i s是標準燈的光強度,r s是標準燈的響應。

et=c ·r t式中e t是被測led的照度,r t是被測led的響應,則led的光強度i t為:i t=e t ·dt

式中dt 是led與接受面之距離。

對於led來講,其發光面是圓蓋形狀的,光分佈是很特殊的,所以在不同的測量距離下,光強值會變化,偏離距離平方反比定律,即使固定了測量距離,但是由於接受器接受面積不同,其光強值也會變化。因此,為了提高測量精度,應該把測量距離和接受面積大小相對地給予固定為好。例如,測量距離按照gie推薦採用316mm,接受器面積固定為10×10mm。

在同一測量距離下,led轉角不同,其光強也相應地有變化,因此為了獲得最佳值,最好讀出最大讀數r t為佳。 光通量測量在變角光度計的轉檯上進行,轉檯上安轉了led,該轉檯在其水平面上繞著垂直軸旋轉±90度,led在垂直面上繞著測光軸旋轉360度。在水平面上和垂直面上的轉角的控制是通過步進馬達來實現的。

轉檯在導軌上隨意移動,當測量標準燈時,轉檯應離開導軌。

測量時大轉盤在水平面上繞垂直軸旋轉,步進角度為0.9°,正方向90°,反方向90°。led自身也在旋轉,在每一個水平角度下,垂直平面上每隔18°進行一次訊號採集,轉完360°之後共採集到20個資料,按下式計算總光通量。

如果**旋轉0°~90°時,小盤轉0°~360°即可。但是**旋轉0°~90°時,有可能led安裝不均勻(不對稱)而引起誤差,因此最好的解決辦法是**轉-90°~0°~90°,小盤仍然轉0°~360°,把**0°~90°和-90°~0°兩個範圍內絕對值相等的角度上的照度值取平均值來作為0°~90°內的值。

led總光通量測量的第二種方法是積分求法。此方法的優點是簡單易行,但測量精度不高。led的總光通量計算方法如下,先計算離積分球入射視窗(入射視窗面積 a)1 距離上標準燈(光強值 i s)進入積分球內的光通量φs,φs=i s · a /i 2

讀出接收器上的光電流訊號i s,然後把led置於視窗上,讀出相應的接收器光電流訊號it,則led的總光通量φ為:

φt=it/isφs·k 式中 k 為色修正係數。 發光二極體的光譜功率分佈測量,目的是掌握led的光譜特性和色度,再者是為了對已測得的led的光度量值進行修正。

在測量led光譜功率分佈時,應注意以下幾點,一個是在與標準光譜輻照度進行比較時由於標準燈的光譜輻強度比led強得多,為了避免這個問題,最好在標準燈前加一箇中性濾光片,使它的光譜輻強度接近於led。

led的光譜寬度很窄,為了準確地描繪led的光譜分佈輪廓,最好採用窄帶波長寬度的單色儀進行測量,波長間隔為1nm為好。

按下式計算led的光譜功率分佈e t。

etλ=esλ·itλ/isλ

式中 i 是標準燈在波長 i 處的響應;e 是標準燈的光譜功率分佈;i 是led在波長λ處的響應。

led的色座標計算公式為:

x=∫etλ·xλdλ

y=∫etλ·ydλ

z=∫etλ·ydλ

色座標為:

x=x/(x+y+z)

y=y/(x+y+z)

也可計算led的主波長和色純度。

發光二極體也與普通二極體一樣由pn結構成,也具有單向導電性。它廣泛應用於各種電子電路、家電、儀表等裝置中、作電源指示或電平指示。

發光二極體的主要特性表

* cd(坎德拉)發光強度的單位

藍色發光二極體的原理特點

2樓:心繫冬季

它是半導體二極體的一種,可以把電能轉化成光能。發光二極體與普通二極體一樣是由一個pn結組成,也具有單向導電性。當給發光二極體加上正向電壓後,從p區注入到n區的空穴和由n區注入到p區的電子,在pn結附近數微米內分別與n區的電子和p區的空穴複合,產生自發輻射的熒光。

不同的半導體材料中電子和空穴所處的能量狀態不同。當電子和空穴複合時釋放出的能量多少不同,釋放出的能量越多,則發出的光的波長越短。常用的是發紅光、綠光或黃光的二極體。

發光二極體的反向擊穿電壓大於5伏。它的正向伏安特性曲線很陡,使用時必須串聯限流電阻以控制通過二極體的電流。限流電阻r可用下式計算:

r=(e-uf)/if

式中e為電源電壓,uf為led的正向壓降,if為led的正常工作電流。發光二極體的核心部分是由p型半導

體和n型半導體組成的晶片,在p型半導體和n型半導體之間有一個過渡層,稱為pn結。在某些半導體材料的pn結中,注入的少數載流子與多數載流子複合時會把多餘的能量以光的形式釋放出來,從而把電能直接轉換為光能。pn結加反向電壓,少數載流子難以注入,故不發光。

這種利用注入式電致發光原理製作的二極體叫發光二極體,通稱led。 當它處於正向工作狀態時(即兩端加上正向電壓),電流從led陽極流向陰極時,半導體晶體就發出從紫外到紅外不同顏色的光線,光的強弱與電流有關。

以下是傳統發光二極體所使用的無機半導體物料和所它們發光的顏色 led材料 材料化學式顏色 鋁砷化鎵 砷化鎵 砷化鎵磷化物磷化銦鎵 鋁磷化鎵(摻雜氧化鋅) algaas gaasp algainp gap:zno紅色及紅外線 鋁磷化鎵 銦氮化鎵/氮化鎵 磷化鎵 磷化銦鎵鋁 鋁磷化鎵 ingan/gan gap algainp algap綠色 磷化鋁銦 鎵砷化鎵 磷化物 磷化銦鎵鋁 磷化鎵 gaaspalgainp algainp gap高亮度的橘紅色,橙色,黃色,綠色 磷砷化鎵 gaasp 紅色,橘紅色,黃色 磷化鎵 硒化鋅 銦氮化鎵 碳化矽 gap znse ingan sic紅色,黃色,綠色 氮化鎵(gan)  綠色,翠綠色,藍色 銦氮化鎵 ingan近紫外線,藍綠色,藍色 碳化矽(用作襯底) sic藍色 矽(用作襯底) si藍色 藍寶石(用作襯底) al2o3藍色 硒化鋅 znse藍色 鑽石 c 紫外線 氮化鋁,氮化鋁鎵 aln algan波長為遠至近的紫外線 白光led

2023年,當時在日本nichia corporation(日亞化工)工作的中村修二(shuji nakamura)發明了基於寬禁帶半導體材料氮化鎵(gan)和銦氮化稼(ingan)的具有商業應用價值的藍光led,這類led在1990 年代後期得到廣泛應用。理論上藍光led結合原有的紅光led和綠光led可產生白光,但白光led卻很少是這樣造出來的。

現時生產的白光led大部分是通過在藍光led(near-uv,波長450nm至470nm)上覆蓋一層淡黃色熒光粉塗層製成的,這種黃色磷光體通常是通過把摻了鈰的釔鋁石榴石(ce3+:yag)晶體磨成粉末後混和在一種稠密的黏合劑中而製成的。當led晶片發出藍光,部分藍光便會被這種晶體很高效地轉換成一個光譜較寬(光譜中心約為580nm)的主要為黃色的光。

(實際上單晶的摻ce的yag被視為閃爍器多於磷光體。)由於黃光會刺激肉眼中的紅光和綠光受體,再混合led本身的藍光,使它看起來就像白色光,而其的色澤常被稱作「月光的白色」。這種製作白光led的方法是由nichia corporation所開發並從2023年開始用在生產白光led上。

若要調校淡黃色光的顏色,可用其它稀土金屬鋱或釓取代ce3+:yag中摻入的鈰(ce),甚至可以以取代yag中的部份或全部鋁的方式

做到。而基於其光譜的特性,紅色和綠色的物件在這種led照射下看起來會不及闊譜光源照射時那麼鮮明。另外由於生產條件的變異,這種led的成品的色溫並不統一,從暖黃色的到冷的藍色都有,所以在生產過程中會以其出來的特性作出區分。

另一個製作的白光led的方法則有點像日光燈,發出近紫外光的led會被塗上兩種磷光體的混合物,一種是發紅光和藍光的銪,另一種是發綠光的,摻雜了硫化鋅(zns)的銅和鋁。但由於紫外線會使黏合劑中的環氧樹脂裂化變質,所以生產難度較高,而壽命亦較短。與第一種方法比較,它效率較低而產生較多熱(因為stokesshift前者較大),但好處是光譜的特性較佳,產生的光比較好看。

而由於紫外光的led功率較高,所以其效率雖比較第一種方法低,出來的亮度卻相若。

最新一種製造白光led的方法沒再用上磷光體。新的做法是在硒化鋅(znse)基板上生長硒化鋅的磊晶層。通電時其活躍地帶會發出藍光而基板會發黃光,混合起來便是白色光。

極性發光二極體的兩根引線中較長的一根為正極,應接電源正極。有的發光二極體的兩根引線一樣長,但管殼上有一凸起的小舌,靠近小舌的引線是正極。 led的光學引數中重要的幾個方面就是:

光通量、發光效率、發光強度、光強分佈、波長。

發光效率和光通量

發光效率就是光通量與電功率之比,單位一般為lm/w。發光效率代表了光源的節能特性,這是衡量現代光源效能的一個重要指標。

發光強度和光強分佈

led發光強度是表徵它在某個方向上的發光強弱,由於led在不同的空間角度光強相差很多,隨之而來我們研究了led的光強分佈特性。這個引數實際意義很大,直接影響到led顯示裝置的最小觀察角度。比如體育場館的led大型彩色顯示屏,如果選用的led單管分佈範圍很窄,那麼面對顯示屏處於較大角度的觀眾將看到失真的影象。

而且交通標誌燈也要求較大範圍的人能識別。

波長對於led的光譜特性我們主要看它的單色性是否優良,而且要注意到紅、黃、藍、綠、白色led等主要的顏色是否純正。因為在許多場合下,比如交通訊號燈對顏色就要求比較嚴格,不過據觀察我國的一些led訊號燈中綠色發藍,紅色的為深紅,從這個現象來看我們對led的光譜特性進行專門研究是非常必要而且很有意義的。

紅和藍發光二極體有什麼區別,藍色發光二極體與其他LED相比有何特別

白偏藍貼片式發光二極體及其製造方法。它包括藍光晶片,導線,印刷電路板及熒光膠餅,熒光膠餅覆蓋在藍光晶片上,導線把藍光晶片的正負極連線到印刷電路板上,熒光膠餅為含有黃色熒光粉的環氧樹脂 其製造工藝為 擴芯 貼上晶片 固化 還原表面 焊結導線 加入熒光粉的環氧樹脂熱壓成型 固化 切割 清洗 uv 照射 ...

發光二極體要用多少歐姆電阻,發光二極體使用12V電源,要加一個多少 的電阻

250歐姆。計算過程如下 1 一個發光二極體的額定電壓是1.5 2.5v,電阻不大於50毆姆,他的電流約為0.04a 2 依據題意 使用電源電壓12v,給二極體串聯一個電阻 3 串聯電路電流相等,電源兩端電壓是12v,那麼電阻兩端電壓約為10v。4 所以串聯電阻的阻值約為r u i 10 0.04 ...

發光二極體為什麼要串電阻,發光二極體為什麼要串一個電阻

發光二極體簡稱為led。由含鎵 ga 砷 as 磷 p 氮 n 等的化合物製成。當電子與空穴複合時能輻射出可見光,因而可以用來製成發光二極體。在電路及儀器中作為指示燈,或者組成文字或數字顯示。砷化鎵二極體發紅光,磷化鎵二極體發綠光,碳化矽二極體發黃光,氮化鎵二極體發藍光。因化學性質又分有機發光二極體...