Laboratorium Optoelektroniki

0x01 graphic

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

0x01 graphic

- Charakterystyka dla czerwonej diody LED

0x08 graphic
0x01 graphic

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

0x08 graphic
0x01 graphic

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. Imax 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

0x08 graphic
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

0x08 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic

Szerokość połówkowa wynosi:

0x08 graphic

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

Dioda czerwona

[nm]

i [A]

838

4,90E-07

820

0x08 graphic
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

0x08 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic

Szerokość połówkowa wynosi:

0x08 graphic

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

  2. [nm]

    i [A]

    1038

    6,50E-07

    1019

    0x08 graphic
    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

    0x08 graphic

    0x08 graphic

    0x01 graphic

    0x01 graphic

    0x01 graphic

    Szerokość połówkowa wynosi:

    0x01 graphic

    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

    0x01 graphic

    0x01 graphic

    0x01 graphic

    0x01 graphic

    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

    0x01 graphic

    0x01 graphic

    0x01 graphic

    0x01 graphic

    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

    0x01 graphic

    0x01 graphic

    [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]