簡(jiǎn)易發(fā)光二極管測(cè)試儀的設(shè)計(jì)研究

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摘 要：為方便快捷的測(cè)試出發(fā)光二極管的各項(xiàng)特性參數(shù)，詳細(xì)介紹了一種簡(jiǎn)易、低成本的發(fā)光二極管測(cè)試儀的系統(tǒng)構(gòu)成、功能和硬件設(shè)計(jì)，并用該測(cè)試儀測(cè)試了幾種不同顏色發(fā)光二極管的伏安、光照、顏色和方向特性參數(shù)。測(cè)試結(jié)果表明該測(cè)試儀可以方便、快速和準(zhǔn)確地測(cè)量出發(fā)光二極管多項(xiàng)特性參數(shù)，并具有低成本、易操作等優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：發(fā)光二極管； 伏安特性； 光照特性； 半值角； RGB值

0 引 言

發(fā)光二極管（LED） 作為一種能發(fā)光的半導(dǎo)體固體發(fā)光元件具有工作電壓低、功耗小、體積小、效率高等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代照明技術(shù)中有著非常廣泛的應(yīng)用[1-4]。發(fā)光二極管的核心部分與普通二極管相同，在P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體之間有一個(gè)過(guò)渡層，稱為PN結(jié)[5]。在某些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時(shí)會(huì)把多余的能量以光的形式釋放出來(lái)，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。當(dāng)給PN結(jié)加反向電壓時(shí)，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光；當(dāng)PN結(jié)處于正向工作狀態(tài)時(shí)（即兩端加上正向電壓），電流從LED陽(yáng)極流向陰極時(shí)，半導(dǎo)體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強(qiáng)弱與電流大小有關(guān)。

在發(fā)光二極管的研究與應(yīng)用中，特性參數(shù)則是一個(gè)非常重要的考慮因素[6-8]。目前國(guó)內(nèi)外都對(duì)發(fā)光二極管的測(cè)試進(jìn)行了深入的研究和探索[8-11]，但都是基于工業(yè)應(yīng)用生產(chǎn)的大型復(fù)雜測(cè)試儀器，成本和價(jià)格都比較昂貴。針對(duì)這一現(xiàn)狀，本文將詳細(xì)介紹一種簡(jiǎn)易、低成本的發(fā)光二極管測(cè)試儀，并用該測(cè)試儀測(cè)試出了幾種不同顏色發(fā)光二極管的伏安、光照、顏色和方向特性參數(shù)。該裝置既能方便準(zhǔn)確地測(cè)量出發(fā)光二極管的特性參數(shù)，又可以方便的用于教學(xué)實(shí)驗(yàn)演示，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)發(fā)光二極管技術(shù)的興趣，加深對(duì)發(fā)光二極管參數(shù)和應(yīng)用的了解和認(rèn)識(shí)。