LEDs mit hochstabilen Spektren

8

Wir haben festgestellt, dass handelsübliche LEDs eine gewisse Änderung der Form (und manchmal der Spitze) ihres Spektrums aufweisen, wenn sich die durch sie fließende Strommenge ändert.

Zum Beispiel zeigte eine von uns getestete UV-LED die folgende Änderung in der Form ihres Spektrums, als wir von 0,2 mA (schwarze Linie) auf 2 mA (orange und grüne Linie) wechselten.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Nach einigen Informationen, die ich gefunden habe , kann das Ausmaß dieses Effekts mit der Qualität des bei der Herstellung verwendeten Halbleiterkristalls zusammenhängen.

Ich frage mich, ob jemand einen Lieferanten kennt, der extrem hochwertige LEDs herstellt, die möglicherweise stabilere Spektren aufweisen. Oder vielleicht gibt es eine andere Lösung, die jemandem bekannt ist, um die spektrale Stabilität von LEDs gegenüber dem Strom zu verbessern.

Kennzeichen
quelle
Möchten Sie UV, sichtbares Spektrum oder etwas anderes?
Chris Laplante
Wir möchten stabile UV- und Farb-LEDs (rot, grün, blau) finden. Sie alle scheinen dieses Problem in unterschiedlichem Maße aufzuweisen.
Markieren Sie den
UV-LEDs variieren von 340 bis 400 nm. Bei kürzeren Wellenlängen unter 365 nm bestehen Herstellungsprobleme bei Bandlückenbelastung und Dotierstoff. Können Sie alle spezifischen Anforderungen an Wellenlänge, Toleranz, Emissionswerte, Stabilität und Volumenbedarf aller Art erläutern?
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
Wir arbeiten mit 395-nm-UV-LEDs, aber wir brauchen auch eine Lösung für LEDs im gesamten sichtbaren Spektrum. Es ist nicht wichtig, dass die LED eine hohe Fertigungstoleranz aufweist (wir messen das Spektrum jeder von uns verwendeten LED). Wichtig ist, dass das Spektrum der LED gegenüber dem Strom konsistent ist. Wir möchten diesbezüglich die höchste Toleranz (Kosten sind nicht wichtig). Wir sind ein Labor, daher ist das Volumen gering.
Markieren Sie den
Möchten Sie ein größeres Spektrum, weil Sie glauben, dass es Ihnen auch ein robusteres und länger anhaltendes Teil bietet? Oder werden Sie es in einer Spektroskopieanwendung verwenden? Oder etwas anderes?
Das Photon

Antworten:

3

Es ist möglicherweise besser, mit einem Apps-Techniker des Unternehmens zu sprechen, das Ihre LEDs herstellt. Es sind mehrere Mechanismen möglich, die Wellenlängenverschiebungen verursachen, und leider sind die Lösungen oft uneins. Es gibt einige Szenarien und mögliche Lösungen:

1) Wenn es sich um einen Erwärmungseffekt handelt und sich die Wellenlänge mit der Änderung des Atomabstands verschiebt, ist PWM möglicherweise der richtige Weg. Wenn sich dies jedoch in einer Verbreiterung des Spektrums manifestiert, scheinen Sie bei bestimmten Wellenlängen Spitzenwerte zu erhalten. Die Aktivierungsenergie dieses Nebenpeaks sollte dem Hersteller etwas sagen.

2) Der Effekt kann jedoch vom ballistischen Transport der Träger herrühren, die dann eine spektrale Ausbreitung kollisionsbedingt verursachen. In diesem Fall ist ein Gleichstromansatz am besten geeignet, um Stromspitzen zu vermeiden.

3) Höherer Strom bedeutet ein größeres Volumen, das mit der Leitung verbunden ist, was eine größere Wahrscheinlichkeit der Wechselwirkung mit Versetzungen und Kristalldefekten und -fallen bedeutet.

Platzhalter
quelle
2

Eine solche LED, die sofort in den Sinn kommt, ist diese: https://www.sparkfun.com/products/11393 . Es hat ein genau definiertes Spektrum (zumindest gemäß Datenblatt ):

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Sie können sie auf Mouser bekommen , aber es sieht so aus, als hätte SparkFun den besseren Preis (sie versuchen, sie loszuwerden).

Avago ist das Unternehmen, das dieses Produkt herstellt. Wenn Sie auf ihrer Website nach suchen Well Defined Spatial Radiation Patterns, erhalten Sie eine Reihe anderer LEDs, die dieser ähnlich sind. Ich bin mir sicher, dass es viele andere Unternehmen gibt, die solche LEDs herstellen.

Chris Laplante
quelle
Interessant. Das gibt mir etwas zu tun, danke. Mir ist nicht klar, dass ein konsistentes räumliches Strahlungsmuster notwendigerweise ein konsistentes Spektrum anzeigt, aber es ist einen Versuch wert.
Markieren Sie den
@ Mark: Klar, kein Problem! Ich bin mir nicht sicher, ob dies der entscheidende Faktor für diese LED-Typen ist. Es war nur der Schlüsselbegriff aus dem Datenblatt, der ähnliche Suchergebnisse auf der Avago-Website hervorbrachte.
Chris Laplante
1

Verwenden Sie PWM anstelle von DC. Auf diese Weise haben Sie immer eine aktuelle Stufe, aber Sie variieren nur die durchschnittliche Leistung.

Hassan
quelle
Wir haben festgestellt, dass PWM ein konsistenteres Spektrum beibehält, aber wir benötigen auch eine Linearität der Intensität der LED gegenüber der Frequenz, und wir konnten dies nicht erreichen.
Markieren Sie den
1

Wenn der Preis für eine kleine Menge nicht wichtig ist, warum mit herkömmlichen LEDs spielen und warum keine Halbleiterlaser verwenden?

Ich habe Ihren Graphen mit einigen Halbleiterlaserantworten überlagert. Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein Der entscheidende Unterschied zwischen herkömmlichen LED- und Laser-LEDs sind die Resonanzeigenschaften, die die spektrale Reinheit und die Emissionsstrahlbreite beeinflussen.

Wenn Sie vorhaben, sich mit biotechnologisch hergestellten Produkten oder kostengünstiger Spektroskopie zu beschäftigen, was sind Ihre anderen Anforderungen neben geringeren Störseiten von Emissionen?

Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
quelle
Hmmmm. Ich werde in diese Laserdioden schauen. Die wichtigste Anforderung ist, dass das Spektrum gegenüber dem Strom konsistent bleibt. Ich frage mich, ob wir mit diesen Dioden keine Spitzenwellenlängenverschiebung sehen würden. Können Sie Laserdioden wie eine LED dimmen?
Markieren Sie den
Alle LEDs verschieben das Spektrum mit steigender Sperrschichttemperatur. Laser sind aufgrund der hohen Q-Resonanz stabiler.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75