LED器件常用光电参数及检测原理技术上.ppt

第三讲LED器件常用光电参数及检测原理、技术（上）一、LED电学参数1.1.正向正向电压VF(VF(Forward Voltage)Forward Voltage)：通：通过发光二极管的正光二极管的正向向电流流为确定确定值时，在正，在正负两极两极间产生的生的电压降。降。一般情况芯片正常工作一般情况芯片正常工作电流下：流下：GaNGaN系系蓝绿光正向光正向电压为，GaAsGaAs系系红黄光正向黄光正向电压为2.2.反向反向电压VR(Reverse Voltage)VR(Reverse Voltage)：被：被测发光二极管器件通光二极管器件通过的反向的反向电流流为确定确定值时，在，在负极和正极极和正极间所所产生的生的电压降。降。3.3.反向反向电流流IR(Reverse Current)IR(Reverse Current)：加在：加在发光二极管两端的光二极管两端的反向反向电压为确定确定值时，流，流过发光二极管的光二极管的电流。流。在特定反向在特定反向电压（一般（一般5V5V）时，反向，反向电流小于流小于3 3微安微安一、LED电学参数测试原理图可以用智能电源和晶体管图示仪直接得到伏安特性曲线一、LED电学参数伏安特性曲线注意注意:LED:LED是电是电流型器件，超流型器件，超过开启电压后，过开启电压后，电流会随着电电流会随着电压的增加，呈压的增加，呈指数形式增加指数形式增加二、LED器件光度学参数1.1.光通量光通量 v(LuminousFlux)v(LuminousFlux)：通通过发光二极管的正向光二极管的正向电流流为规定定值时，器件光学窗口，器件光学窗口发射的光通量。射的光通量。2.2.发光光强度度Iv(LuminousIntensity)Iv(LuminousIntensity)：光源在光源在单位立体角内位立体角内发射的光通量，可表示射的光通量，可表示为IV=dIV=d/d d。3.3.相相对光光谱能量能量(功率功率)分布：分布：P(P()(Relative Spectral Relative Spectral Distributions)Distributions)：在光在光辐射波射波长范范围内，各个波内，各个波长的的辐射能量分布情况。射能量分布情况。4.4.峰峰值发射波射波长 p(Peak-emissionWavelength)p(Peak-emissionWavelength)：光光谱辐射功率最大的射功率最大的值所所对应的波的波长。5.5.光光谱半波半波宽 (FullWidthHalfMaximumFullWidthHalfMaximum，FWHM)FWHM)：峰峰值发射波射波长的的辐射功率的射功率的1/21/2所所对应两波两波长的的间隔。隔。光通量 在辐射度学上，LED辐射通量E用来衡量发光二极管在单位时间内发射的总的电磁功率，单位是W(瓦)。它通常表示LED在空间4度范围内，每秒钟所发出的功率。LED光源发射的辐射通量中能引起人眼视觉的那部分，称为光通量V，单位是流明(lm)，它是LED光源向整个空间在单位时间内发射的能引起人眼视觉的辐射通量。光通量考虑人眼对不同波长的可见光的光感觉是不同的，国际照明委员会(CIE)为人眼对不同波长单色光的灵敏度作了总结，在明视觉条件(亮度为3cd/m2以上)下，归结出人眼标准光度观测者光谱光效率函数V()，它在555nm上有最大值，此时1W辐射通量等于683lm在暗视觉条件(亮度为以下)下光谱光视效率V()。光通量光通量积分球的工作原理积分球的工作原理光通量分布式光度计的工作原理分布式光度计的工作原理LED发光强度发光强度的概念要求光源是一个点光源，或者要求光源的尺寸和探测器的面积与离光探测器的距离相比足够小。点光源在某一方向上所张的立体角元点光源在某一方向上所张的立体角元LED发光强度在LED测量的许多实际应用场合中，往往是测量距离不够长，光源的尺寸相对太大或者是LED与探测器表面构成的立体角太大，在这种近场条件下，不能保证距离平方反比定律。为了解决这个问题，CIE推荐使用“平均发光强度”概念：照射在离LED一定距离处的光探测器上的光通量V与由探测器构成的立体角的比值。平均发光强度的概念，与光通量的测量和测量机构的设计有关。LED发光强度CIE关于近场条件下的LED测量，有两个推荐的标准条件：CIE标准条件A和CIE标准条件B。这两个条件都要求，所用的探测器有一个面积为1cm2(相应直径为11.3mm)的圆入射孔径LED发光强度LED相对光谱能量分布发光二极管的相对光谱能量分布P()表示在发光二极管的光辐射波长范围内，各个波长的辐射能量分布情况，通常在实际场合中用相对光谱能量分布来表示。一般而言，LED发出的光辐射，往往由许多不同波长的光所组成，而且不同波长的光在其中所占的比例也不同。LED辐射能量随着波长变化而不同，绘成一条分布曲线相对光谱能量分布曲线。当此曲线确定之后，器件的有关主波长、纯度等相关色度学参数亦随之而定。LED相对光谱能量分布LED相对光谱能量分布LED相对光谱能量分布规格项目HAAS-2000UVVISUVISVIRUVIRIR1IR2波长测量范围200-400nm380-780nm200-800nm350-1100nm200-1200nm780-1650nm1500-2550nm光学带宽1nm2.0nm4nm4nm5nm9nm15nm波长准确度0.1nm0.3nm0.3nm0.3nm0.3nm0.5nm3nm、产品选型表：LED的峰值波长和光谱半波宽峰值波长p和光谱半波宽是相对光谱能量分布曲线的重要参数。LED峰值波长是相对光谱能量分布曲线上，光辐射最强处对应的波长。光谱半波宽定义为相对光谱能量分布曲线上，两个半极大值强度处对应的波长差它标志着光谱纯度，光谱宽度窄意味着单色性好，LED的发光光谱的半宽度一般为2050nm。LED的峰值波长和光谱半波宽