[實用新型]一種LED內量子效率的測量裝置

無效

• 申請號: 201120007716.6
• 申請日: 2011-01-10
• 公開（公告）號: CN202101838U
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 潘建根
• 申請（專利權）人: 杭州遠方光電信息股份有限公司
• 主分類號: G01M11/04
• 分類號: G01M11/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本實用新型涉及量子效率測量領域，具體涉及一種LED內量子效率的測量裝置。?

【背景技術】

提高光效是LED產業發展的熱點之一，選擇高內量子效率的LED材料是制造高光效LED燈具的第一步。測量LED材料與LED的內量子效率可以用光致發光法也可以用電致發光法，二者基本等效。用光致發光法測量LED內量子效率的原理簡述如下：當能量大于禁帶寬度的光子注入有源層時，會產生自由的空穴電子對。空穴與電子對輻射復合釋放能量，發出光子。但并不是所有的空穴電子(載流子)對復合都能產生光子，空穴電子對輻射復合產生光子的效率稱為內量子效率。內量子效率是LED的固有特性，材料的不同，內量子效率也不同。同一種材料的LED，不同的溫度下內量子效率也不相同。高溫(相對于低溫而言)下的LED，由于多聲子過程(晶格振動)吸收能量以及俄歇效應(復合釋放的能量被另外的載流子吸收從而躍遷到更高的能態)，產生非輻射復合，使得輻射復合的效率降低。在低溫情況下(如100K或更低)，晶格振動和俄歇效應大幅度減弱，非輻射復合被抑制。此時內量子效率近似達到100％。由于內量子效率對溫度有依賴性，我們可以采用相對的方法來測量得到LED在高溫的內量子效率：?

ηIQE=P(HT)P(LT)...(1)]]>

其中，η_IQE為內量子效率，P_(HT)為LED在高溫下的輸出功率，P_(LT)為LED在低溫下的輸出功率。?

目前常用的測量裝置為：采用較短波長的激光器作為激發光源，采用物鏡或棱鏡或者積分球收集出射光，分別測量高低溫兩種條件下的LED的出光功率，二者相比得到相對的內量子效率。其中，采用物鏡或棱鏡收集出射光收集的僅僅是某個立體角范圍的光通量，而且對于裝置的機械穩定性和光束對準要求很高，由于光束收集的缺陷可能會給最終測量帶來較大誤差。而用積分球作為收集裝置的測試系統，其常用的制冷方法是向積分球內吹入氮氣來獲得低溫，此方法所獲得的低溫一方面穩定性不高，另一方面積分球內容易出現明顯的冷熱不均現象。此外更為重要的是，由于測量過程中會經歷比較大的溫差變化，測量儀器或其他輔助設備的光學性能本身受溫度變化的影響也會發生較大變化，從而引起較大測量值的改變。現有技術并不能將高低溫條件下由測量設備帶來的讀數變化和實際的LED內量子效率變化區?分開來。?

【實用新型內容】

針對上述技術的不足，本實用新型旨在提供一種既可避免收集損失帶來的誤差，又能穩定的獲得低溫，同時可以校正由于溫度差異過大所引起的儀器測量誤差的LED內量子效率測試系統。?

為達到上述目的，本實用新型采用了下列技術方案：?

一種LED內量子效率的測量裝置，包括激發光束、裝載被測LED的樣品槽、光收集器和測光儀，其特征在于，還包括溫控單元，光輸出穩定的參考光束，所述的樣品槽設置在光收集器的壁面開口上，樣品槽的溫度由溫控單元控制，激發光束從光收集器的入光口進入光收集器并照射到樣品槽內的被測LED上，參考光束通過入光口或設在光收集器上的其他入光口照射在光收集器的內壁上，在光收集器的壁面上設置探測窗口，測光儀的取樣端口安裝在探測窗口上。?

在本實用新型中，采用密閉性好的測光積分球作為光收集器，收集從LED發出的2π立體角范圍內的光信號。積分球是光輻射測量領域中比較好的光收集器，具有穩定度高，方向依賴性小，無需對準，收集損失小等優點。在本實用新型中設置光輸出穩定的參考光束照射在積分球內壁的涂層上，由于在高溫和低溫下，參考光束的光輸出不會發生變化，因此，如果在高溫和低溫條件下，測光儀的讀數發生變化了，一定是由于測量裝置本身的狀態在高低溫環境下發生了變化而引起的。基于這一原理，比較高低溫兩種條件下，測光儀測量參考光束的讀數，計算校準因子，可校準溫差所引起的測量儀器狀態變化帶來的誤差。?