采用光生伏特效應的LED芯片在檢測方法上的研究(下)
上傳人:李戀,李平 上傳時間: 2009-12-22 瀏覽次數: 348 |
3 實驗
3.1 實驗
實驗選用的激勵光源為一種藍色芯片黃色熒光粉的大功率白光LED,激勵光經過透鏡匯聚以增強照射在芯片表面的光強,為了便于觀察,激勵光源采用脈沖輸出方式,脈沖持續時間為5 ms。檢測的樣品包括紅色、黃色及綠色LED,所有芯片尺寸一致,為12 mil×12 mil。由于支架上流過的光生電流非常小,測睦的電流,經調理電路后得到最終的檢測電壓信號。為了便于比較,實驗測量了流過支架的電流為1μA時最后獲得的檢測電壓信號的幅值約為13 mV。所有實驗都是在相同的照射條件及測量條件下實現的。
3.2 結果討論
實驗首先測量了不同顏色LED的檢測信號,如圖2所示。
圖2中橫坐標表示檢測時間,縱坐標表示經調理電路處理后的檢測電壓信號幅值。由圖2可以看出。在相同的實驗條件下,對于不同顏色的LED,最后獲得的檢測信號的幅值是不同的。根據2.1節的分析,這與LED材料和器件結構參數都有關系。實驗中選用的芯片的尺寸相同,因此不考慮pn結的結面積A的影響,而Ln、Lp>>ω,,勢壘寬度的影響也可以忽略,則影響檢測結果的主要參數是pn結的厚度d、電子、空穴的擴散長度Ln、Lp以及材料的吸收系數α。由于pn結本身的尺寸很小,不同LED的厚度α及擴散長度Ln、Lp不會差異很大,而吸收系數α會因為材料、摻雜濃度以及入射光的波長的不同有幾倍甚至幾個數量級的差異,因此本文認為,這是造成這里檢測結果不同的主要原因。圖2中,紅色LED的檢測幅值最大,黃色次之,綠色最小,這是因為,實驗中選用的激勵光源是藍色芯片黃色熒光粉的白光LED,紅色LED的波長最長,能吸收激勵光源中的幾乎所有波長成分,黃色LED只能吸收藍光成分及部分黃光成分,而綠色LED,由于其波長小于激勵光源中的黃光成分,吸收的光子數最少,因此產生的光生電流最小,最終的檢測電壓值也越小,這與2.1節中理論分析結果的第1)條是一致的。
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