發(fā)光二極管及半導(dǎo)體激光器特性參數(shù)測試研究.pdf

1、半導(dǎo)體發(fā)光器件如發(fā)光二極管(LED)和激光器二極管(LD)在和人類生活相關(guān)的許多領(lǐng)域都獲得了廣泛應(yīng)用。醫(yī)學(xué)、國防等領(lǐng)域的應(yīng)用都對于器件質(zhì)量和可靠性有非?？量痰囊?，而測量實(shí)際使用過程中器件參數(shù)的微細(xì)變化是預(yù)測器件可靠性最有效的手段，因此研究器件在使用狀態(tài)下的特性參數(shù)精確測量方法具有重要的意義。 文章介紹了LED、LD的發(fā)光機(jī)理、結(jié)構(gòu)和各種特性參數(shù)的涵義，并對各特性參數(shù)的測試方法做了詳細(xì)分析。利用自己構(gòu)建的測試系統(tǒng)對5mm封裝的I

2、nGaAlP基紅光和黃光LED、InGaN基綠光和藍(lán)光LED、InGaN基熒光物質(zhì)轉(zhuǎn)換白光LED的V-I特性、P-I特性、空間輻射功率分布、光譜功率分布、微觀亮度、結(jié)溫．光譜的關(guān)系，還對FP型LD的V-I特性、P-I特性、遠(yuǎn)場分布、光譜功率分布、偏振特性進(jìn)行了測量。建立了完整的半導(dǎo)體發(fā)光器件參數(shù)測試評價(jià)手段。 在實(shí)現(xiàn)通用參數(shù)全面測量的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究了LED顯微亮度測量方法以及結(jié)溫與光譜特性的關(guān)系。沒有吸收的光學(xué)系統(tǒng)具有亮度傳遞

3、守恒的特性，所以對于用于光學(xué)系統(tǒng)照明的LED，測量其亮度具有特殊重要的意義。利用自己建立的顯微亮度測量裝置，對5mm封裝的InGaAlP基紅光和黃光LED，InGaN基綠光和藍(lán)光LED，以及InGaN基熒光物質(zhì)轉(zhuǎn)換白光LED的進(jìn)行了測量。結(jié)果表明，在正向電壓大于20mA的情況下其亮度大小符合白光LED>黃光LED>綠光LED>紅光LED>藍(lán)光LED的關(guān)系。白光LED的亮度達(dá)到1．6×10<'5>(cd/mM<'2>)。 掌握LE

4、D的光譜特性與其色溫的關(guān)系，即可以在不影響燈具工作的情況下，非接觸地檢測燈具中LED的結(jié)溫，預(yù)測LED燈具的壽命。對于紅光和黃光LED，它們的峰值波長隨結(jié)溫的升高而增大，而兩者間具有非常良好的線性關(guān)系；對于熒光物質(zhì)轉(zhuǎn)換的白光LED，它光譜功率分布曲線上全光譜的能量與藍(lán)光部分的能量之比(簡稱白藍(lán)比或W/B)隨結(jié)溫的升高而減小，且W/B跟結(jié)溫間具有良好的線性關(guān)系。 紅光、黃光及白光LED光譜功率分布跟結(jié)溫的這些特殊關(guān)系為非接觸光譜法