Laboratorium Optoelektroniki

Ćwiczenie nr 6

„Badanie charakterystyk widmowych diod elektroluminescencyjnych”

Wykonali:

Dawid KLEIN

Łukasz KRASOWSKI

Paweł KLEWICKI

grupa C2 L3

1.Charakterystyki widmowe badanych diod elektroluminescencyjnych (natężenie promieniowania w funkcji długości fali I () ) wraz z pomiarami:

Dioda zielona			Dioda czerwona			Infra-red
 [nm]	i [A]		 [nm]	i [A]		 [nm]	i [A]
673	6,00E-07		838	4,90E-07		1038	6,50E-07
655	9,20E-07		820	6,10E-07		1019	7,50E-07
637	9,80E-07		802	7,80E-07		1001	1,10E-06
619	1,40E-06		783	8,20E-07		983	2,10E-06
601	3,00E-06		765	1,00E-06		964	7,80E-06
582	2,00E-05		747	2,00E-06		946	3,20E-05
564	4,30E-05		728	2,60E-06		928	7,10E-05
545	1,20E-04		710	1,70E-05		909	1,50E-04
527	2,00E-04		692	5,30E-05		891	2,10E-04
509	2,80E-04		673	2,50E-04		873	2,50E-04
490	2,10E-04		655	6,10E-04		855	2,50E-04
472	9,00E-05		637	7,30E-04		836	2,10E-04
454	2,00E-05		619	4,10E-04		818	1,50E-04
436	1,80E-06		600	1,20E-04		800	8,40E-05
417	8,10E-07		582	2,00E-05		781	2,90E-05
399	5,60E-07		564	1,70E-06		763	1,10E-05
381	2,80E-07		545	8,30E-07		745	1,30E-06
363	1,90E-07		527	6,00E-07		726	9,30E-07

- Charakterystyka dla zielonej diody LED

- Charakterystyka dla czerwonej diody LED

- Charakterystyka dla diody Infra-red (podczerwonej - IR)

Wnioski i spostrzeżenia:

Pomiary zawarte w tabelach zostało zaokrąglone. Pomiar szumów własnych, wykonany w laboratorium wyniósł: 88e-9 [A] i 100e-9[A].

2.Wyznaczanie szerokości połówkowej spektralnej promieniowania  badanych diod.

Metoda

Wyznaczenie szerokości połówkowej wymagało znalezienia dwóch punktów w pasmach transmisyjnych charakterystyk widmowych o wartości 50% maksymalnej wartości natężenia promieniowania. Niestety protokół pomiarowy okazał się nie wystarczający do rozwiązania tego zagadnienia, ponieważ nie zawierał odpowiednich punktów, toteż punkty te zostały odnalezione metodą prób i błędów za pomocą arkusza kalkulacyjnego Microsoft Excel. I_max było znane, więc znalezienie dwóch punktów (każdy po jednej stronie pasma transmisyjnego) nie było żmudnym zadaniem. Po odnalezieniu, punkty te zostały dodane do tabel pomiarowych ( są zaznaczone kolorem czerwonym ) i jednocześnie do charakterystyk.

1. Wyznaczanie szerokości połówkowej spektralnej promieniowania  dla diody zielonej

Dioda zielona
 [nm]	i [A]
673	6,00E-07
655	9,20E-07
637	9,80E-07
619	1,40E-06
601	3,00E-06
582	2,00E-05
564	4,30E-05
545	1,20E-04
540	1,40E-04
527	2,00E-04
509	2,80E-04
490	2,10E-04
480	1,40E-04
472	9,00E-05
454	2,00E-05
436	1,80E-06
417	8,10E-07
399	5,60E-07
381	2,80E-07
363	1,90E-07

Szerokość połówkowa wynosi:

2. Wyznaczanie szerokości połówkowej spektralnej promieniowania  dla diody czerwonej:

Dioda czerwona
 [nm]	i [A]
838	4,90E-07
820	6,10E-07
802	7,80E-07
783	8,20E-07
765	1,00E-06
747	2,00E-06
728	2,60E-06
710	1,70E-05
692	5,30E-05
673	2,50E-04
667	3,70E-04
655	6,10E-04
637	7,30E-04
619	4,10E-04
616	3,70E-04
600	1,20E-04
582	2,00E-05
564	1,70E-06
545	8,30E-07
527	6,00E-07

Szerokość połówkowa wynosi:

3. Wyznaczanie szerokości połówkowej spektralnej promieniowania  dla diody podczerwonej:

 [nm]	i [A]
1038	6,50E-07
1019	7,50E-07
1001	1,10E-06
983	2,10E-06
964	7,80E-06
946	3,20E-05
928	7,10E-05
913	1,30E-04
909	1,50E-04
891	2,10E-04
873	2,50E-04
855	2,50E-04
836	2,10E-04
818	1,50E-04
814	1,30E-04
800	8,40E-05
781	2,90E-05
763	1,10E-05
745	1,30E-06
726	9,30E-07
















Szerokość połówkowa wynosi:




3. Czy szerokość pasma filtru interferencyjnego ma wpływ na uzyskane wyniki?.

Szerokość pasma filtru interferencyjnego ma wpływ na szerokość połówkową spektralną promieniowania (zawęża ją). Zastosowany filtr zawęża pasmo transmisji widma mierzonych diod i tłumi transmisję resztkową w paśmie zaporowym ( jest to uzależnione szerokością pasma filtru). Toteż zastosowanie filtru daje korzystne rezultaty i bez zastosowania filtru wyniki pomiarów byłyby mniej użyteczne.

3













max

50% I

max

I



i [A]

[nm]



700

650

600

550

500

450

400

350

300

3,00E-04

2,50E-04

2,00E-04

1,50E-04

1,00E-04

5,00E-05

0,00E+00

Wyznaczanie szerokości połówkowej dla diody zielonej













Charakterystyka widmowa diody czerwonej LED

i [A]

[nm]



1100

1050

1000

950

900

850

800

750

700

650

600

3,00E-04

2,50E-04

2,00E-04

1,50E-04

5,00E-05

0,00E+00

1,00E-04

Charakterystyka widmowa diody IR







[nm]



1000

950

900

850

800

750

700

650

600

550

500

450

400

350

300

8,00E-04

7,00E-04

6,00E-04

5,00E-04

4,00E-04

3,00E-04

2,00E-04

1,00E-04

0,00E+00

i [A]

---