2. Описание установки

Функциональная схема установки приведена на рис.7.2. Она состоит из двух частей: 1-я часть—схема питания светодиода, 2-я часть—схема измерения излучательных характеристик светодиода.

рис.7.2.

Функциональная схема установки.

1 - светодиод, 2 - вольтметр М2004, 3 - амперметр М2015, 4 - балластное сопротивление, 5 - источник постоянного напряжения ТЕС15, 6 - регуляторы напряжения "грубо" и "фино", 7 - светонепроницаемый кожух, 8 - решеточный монохроматор МУМ, 9 - фотоэлемент, 10 - блок питания ФЭ, 11 - цифровой

амперметр В7-22 для регистрации фототока, 12 - рукоятка установки длины волны, 13 - панель индикации длин волн, 14 - винт крепления светодиода,

15 - байонетный разъем.

Схема питания состоит из источника стабилизированного напряжения (5), светодиода типа АЛ-102, включенного в прямом направлении (1), балластного сопротивления (4), которое служит для ограничения тока через светодиод, и приборов контроля режима питания светодиода (2) и (3).

Интенсивность свечения светодиода измеряется для фиксированной длины волны, выделяемой монохроматором (8), с помощью фотоэлемента (9) и цифрового прибора (11) показания которого соответствуют спектральной интенсивности свечения светодиода (в относительных единицах).

3. Указания к проведению работы

1. Собрать схему питания светодиода согласно рис.7.2. Подключить светодиод к разъему; подать сетевое напряжение на ТЕС-15 и с помощью регуляторов 6 проверить правильность работы схемы, а также визуально определить наличие свечения светодиода.

2. Вставить светодиод в светонепроницаемый кожух 7. Подготовить к работе схему измерения излучательных характеристик СИД:

а) подать питание на фотоэлемент;

б) включить цифровой прибор В7-22А;

в) сообразуясь с цветом свечения СИД, установить длину волны, приблизительно соответствующую максимуму интенсивности в спектре.

4. Провести измерения. Выключить установку в порядке, обратном включению.

4. Задание

1. Измерить спектры люминесценции светодиодов, данных преподавателем.

2. Исследовать вольт-амперные и люмен-амперные характеристики

"зеленого" и" красного" светодиодов при 10-15 значениях тока. При этом обращать внимание на тщательность измерения напряжения, которое изменяется незначительно при изменении тока в широком интервале значений.

3. Используя программу управления базой данных "Microsoft Excel", Построить графики ВАХ и люмен-амперных характеристик в относительных единицах.

Построить ВАХ в координатах lnJ и V. Определить m по наклону прямой. Вычислить внешний квантовый выход _кв по формулам (7-4) и (7-5). Построить зависимость внешнего квантового выхода от тока через p-n переход.

4. Определить яркость свечения L светодиода по формуле Ф= L S, где Ф— световой поток, лм; L — яркость, КД/м²; S — площадь светодиода, м².

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА

k=8,610^-5 эВ/K; S= 1мм²; h_зел=1,7 эВ, регистрирующий прибор показывает значение светового потока Ф, падающего на фотокатод, в мклм. Для перевода световых единиц (лм) в энергетические (Вт) необходимо световой поток "зеленого" (_эфф=555нм) световода разделить на 680 лм/Вт, а "красного"(_эфф =650нм) — на 68 лм/Вт; геометрический фактор установки =10^-2.

ЛИТЕРАТУРА

1. Казанкин О.Н., Марковский Л.Н. и др.Неорганические люминофоры. Л-д.: «Химия»,1975.-192с.

2. Прикладная электролюминесценция / Под ред.М.В.Фока.-М.: Сов.

радио,1974.-416 с.

3. Панков Ж. Оптические процессы в полупроводниках.-М.:Мир,

1973.-456 с.

Составитель Яковлев В.Ю.