式中:Eg(T)和Eg(0)分别为TK和0K时LED发光材料的禁带宽度,单位为eV;α和β是Varshni温度系数,为跟材料有关的常数。由式(9)、式(10)可知,LED发光光谱的形状只受到结温T 的影响,这样就在理论上建立了光谱与结温的联系。
4 结果与分析
4.1 EL光谱与结温的关系曲线
红光LED结温与峰值波长关系的实验结果如图2所示,拟合得到曲线T=6.888λpeak-3 775。绿光LED的FWHM 与结温关系的实验结果如图3所示,拟合得到曲线T=0.527 5 FWHM2-24.46FWHM+493.3。
4.2 LED正向电压的估计
为得到式(4)中迭代的初始值VF(0),需要取同
类型的多个LED 样本,逐步减小光注入强度,在LED刚开始发光时,测得两端的正向电压并求平均得到。实验测得在光注入强度为10mW 附近时,光谱仪刚好能采集到LED的PL光谱,故VF(0)由在光注入强度为10mW 时测得同类型LED样本正向电压的平均值。对于红光LED样本,正向电压的估计值和实际测量值如图4所示。对于绿光LED样本,正向电压的估计值和实际测量值如图5所示。
5 结 论
通过LED的发光光谱估计结温,并由结温和禁带宽度等参数递推正向电压。实验结果表明,正向电压的光谱估计值和实际测量值能够较好吻合。通过这种方法不需要直接测量结温和理想因子等参数,而只由发光光谱就可以得到较为准确的LED正向电压值。本文方法可用于快速的检测LED芯片的正向电压,只需采集LED芯片的发光光谱即可得到较为准确的LED的正向电压值。
编辑;妮子
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