红外发光二极管角度特性测量

红外发光二极管的特性及其应用

红外遥控器已经广泛使用在彩电、音响系统和各种家用电器中。遥控器的控制距离一般可到6～8米，使用非常方便。因红外遥控方式用量大，所以其红外发射、接收电路均有完整的配套器件，这些器件不仅售价低而且可靠，电路极其简单。电子爱好者完全可以利用这些器件组装各种用途的遥控器，不仅实用而且可增加制作的兴趣。

　　红外遥控器已经广泛使用在彩电、音响系统和各种家用电器中。遥控器的控制距离一般可到6～8米，使用非常方便。因红外遥控方式用量大，所以其红外发射、接收电路均有完整的配套器件，这些器件不仅售价低而且可靠，电路极其简单。电子爱好者完全可以利用这些器件组装各种用途的遥控器，不仅实用而且可增加制作的兴趣。

　　1.红外发光二极管的特性　红外线是不可见光，人眼是觉察不到的。电子技术中是用红外发光二极管(又称红外发射二极管)来产生红外线。常用的红外发光二极管(如SE303·

　　PH303)，其外形和发光二极管LED相似。三极管BG作开关，当基极上加有驱动信号时，BG管饱和导通，红外发光管D也正向导通工作，发出红外光(近红外线约0.93μm)。D的管压降约1.4V，工作电流一般小于20mA。为了适应不同的工作电压，D的回路中常串有R

LED发光二极管 - 简介 发光二极管

发光二极管(LightEmittingDiode,LED)，是一种半导体组件。初时多用作为指示灯、显示板等；随着白光LED的出现，也被用作照明。它被誉为21世纪的新型光源，具有效率高，寿命长，不易破损等传统光源无法与之比较的优点。加正向电压时，发光二极管能发出单色、不连续的光，这是电致发光效应的一种。改变所采用的半导体材料的化学组成成分，可使发光二极管发出在近紫外线、可见光或红外线的光。1955年，美国无线电公司（RadioCorporationofAmerica）的鲁宾?布朗石泰（RubinBraunstein）（1922年生）首次发现了砷化镓(GaAs)及其它半导体合金的红外放射作用。1962年，通用电气公司的尼克?何伦亚克（NickHolonyakJr.）（1928年生）开发出第一种实际应用的可见光发光二极管。

LED（Light Emitting Diode），发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空

LED发光二极管常识

半导体发光器件包括半导体发光二极管（简称LED）、数码管、符号管、米字管及点阵式显示屏（简称矩阵管）等。事实上，数码管、符号管、米字管及矩阵管中的每个发光单元都是一个发光二极管。

一、半导体发光二极管工作原理、特性及应用

（一）LED发光原理

发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-N特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光，如图1所示。

假设发光是在P区中发生的,那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光,或者先被发光中心捕获后，再与空穴复合发光。除了这种发光复合外，还有些电子被非发光中心（这个中心介于导带、介带中间附近）捕获，而后再与空穴复合，每次释放的能量不大，不能形成可见光。发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大，光量子效率越高。由于复合是在少子扩散区内发光的，所以光仅在靠近PN结面数μm以内产生。

理论和实践证明，

LED发光二极管常识

半导体发光器件包括半导体发光二极管（简称LED）、数码管、符号管、米字管及点阵式显示屏（简称矩阵管）等。事实上，数码管、符号管、米字管及矩阵管中的每个发光单元都是一个发光二极管。

一、半导体发光二极管工作原理、特性及应用

（一）LED发光原理

发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-N特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光，如图1所示。

假设发光是在P区中发生的,那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光,或者先被发光中心捕获后，再与空穴复合发光。除了这种发光复合外，还有些电子被非发光中心（这个中心介于导带、介带中间附近）捕获，而后再与空穴复合，每次释放的能量不大，不能形成可见光。发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大，光量子效率越高。由于复合是在少子扩散区内发光的，所以光仅在靠近PN结面数μm以内产生。

理论和实践证明，

实验一 点亮发光二极管

一、实验目的：

1.初步掌握实验系统使用方法。 2.初步了解汇编语言

3.理解单片机的I/O口通信。 二、实验内容：

1. 与I/O口通信，使8个发光二极管闪烁。

ORG

00H

; 设置起始地址

; 标号

; 向P0口输出低电平，使发光二极管D1点亮

MAIN:

MOV P1,#00H

ACALL DELAY MOV

; 调用延时子程序

P1，#0FFH ; 向P0口输出高电平，使发光二极管D1熄灭

; 调用延时子程序 ; 跳回MAIN，循环执行

ACALL DELAY JMP

MAIN

DELAY: ; 延时子程序（500ms）

MOV

D1:

MOV

D2:

MOV

R3,#50

R4,#20

R5,#248

DJNZ R5,$ DJNZ R4,D2 DJNZ R3,D1 RET END ; 返回主程序 ; 汇编程序结束 指令 ORG MAIN MOV P0,#00H CALL DELAY JMP MAIN DJNZ R5,$ RET END 指令类别 伪指令 标号 数据装载 调用指令 跳转指

常用光纤器件特性测试实验 实验二 发光二极管P-I特性测试实验

一、实验目的

1、学习发光二极管的发光原理

2、了解发光二极管平均输出光功率与注入电流的关系

3、掌握发光二极管P（平均发送光功率）-I（注入电流）曲线的测试

二、实验内容

1、测量发光二极管平均输出光功率和注入电流，并画出P-I关系曲线 2、根据P－I特性曲线，计算发光二极管斜率效率

三、预备知识

1、了解发光二极管与半导体激光器的异同点

四、实验仪器

1、ZY12OFCom13BG3型光纤通信原理实验箱 2、FC接口光功率计 3、850nm光发端机（HFBR-1414T） 4、ST/PC-FC/PC多模光跳线 5、万用表 6、连接导线

1台 1台 1个

1根 1台

20根

五、实验原理

半导体光源主要有半导体发光二极管（LED）和半导体激光器（LD）两种。LD已经在上一个实验介绍过，本实验主要是介绍LED。

发光二极管（LED）结构简单，是一个正向偏置的PN同质节，电子-空穴对在耗尽区辐射复合发光，称为电致发光。发光二极管（LED）发射的不是激光，输出功率较小、具有较宽的谱宽（30～60nm）、发射角较大（

基础物理实验 ● 实验报告

地点 物理楼306 物理楼30 姓名 陈灿贻 黄小君 学号 201411132033 201411131918 院系 数学科学学院 数学科学学院 时间 2015.11 2015.11 【实验题目】 发光二极管的伏安特性 【实验记录】 1．实验仪器

直流稳定电仪器名称 源 HV1791-35 型号 型

2． 红色发光二极管正向伏安特性测量数据记录表

修正后电压或电流 电流（mA） 电压（V） = 电流（mA） 电压（V） = 修正后电压或电流 器 BX70-7112ZX21型 管 伏特表 安培表 滑动变阻电阻箱 发光二极导线开关 0.00 0.00 0.00 0.04 0.12 0.18 0.70 1.80 2.90 3.84 4.86 6.70

0.06 0.30 0.40 0.75 1.10 1.45 1.75 1.80 1.85 1.85 1.86 1.90 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.41 1.50 2.59 3.53 4.55 6.38 8.30 10.22 1

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　　　　白光发光二极管的制作方法——蓝光　ＬＥＤ　加荧光粉　蓝光　白光发光二极管的制

作方法

　　　　来源：电子元器件网

　　　　最简单的白光　ＬＥＤ　是在蓝光　ＬＥＤ　上加黄色荧光粉得到的，又称其为　１－ＰＣＬＥＤ　

（Ｐｈｏｓｐｈｏｒ　Ｃｏｎｖｅｒｔｅｄ　ＬＥＤ），其基本构造如图　１　所示。因为这种　ＬＥＤ　采用了环氧

　树脂封装，　所以光易于放出，　所用荧光粉主要成分是　ＹＡＧ：　其化学组成是　１－ａＧｄａ）　Ｃｅ，　（Ｙ

　　　　３（Ａｌ１－ｂＧａｂ）Ｏ１２：Ｃｅ　３＋

　　　　，Ｇｄ（Ｇａｄｏｌｉｎｕｍ，钆）可以改变　Ｃｅ３＋晶体电场，使光的波长增

　　　　加而发黄光，图　２（ａ）是　４６５ｎｍ　蓝光　ＬＥＤ　在室温　２０ｍＡ　时的电致发光（ＥＬ：　Ｅ

ｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）光谱，图　２（ｂ）是蓝光　ＬＥＤ　激发　ＹＡＧ：Ｃｅ　荧光粉所产生的光　谱，产生　５５５ｎｍ　黄光，此黄光与蓝光混合而成白光。图　３　是不同含量　ＹＡＧ：Ｃｅ　荧光

　粉在色度图中的位置，图中并有蓝光　ＬＥＤ　与不同含量荧光粉所产生白光在图

发光二极管主要参数与特性

LED 是利用化合物材料制成pn结的光电器件。它具备pn结结型器件的电学特性： I-V 特性、 C-V 特性和光学特性：光谱响应特性、发光光强指向特性、时间特性以及热学特性。

1、LED电学特性

1.1 I-V 特性表征LED芯片pn结制备性能主要参数。LED的I-V 特性具有非线性、整流性质：单向导电性，即外加正偏压表现低接触

电阻，反之为高接触电阻。

I

I F′

V R 0 ′

击反向死区工作区V F V 穿正向死区

区

I R

图I-V特性曲线如左图：

(1)正向死区：（图oa 或 oa′段）a 点对于 V0 为开启电压，当 V ＜Va，外加电场尚克服不少因载流子扩散

而形成势垒电场，此时 R 很大；开启电压对于不同 LED 其值不同，GaAs 为 1V ，红色 GaAsP 为 1.2V，GaP 为 1.8V，GaN 为 2.5V。（2）正向工作区：电流I F与外加电压呈指数关系

I F = I S (e qV

F/KT–1)-------------------------I S为反向饱和电流。

V＞0时，V＞V F的正向工作区I F随V F指数上升I F= I S e

qV F/KT （3）反向死区：V＜0 时 pn 结加反偏压

V= -

二极管伏安特性曲线测量

一、实验内容

1、先搭接一个调压电路，实现电压1-5V连续可调

2、在面包板上搭接一个测量二极管伏安特性曲线的电路

3、测量二极管正向和反向的伏安特性，将所测的电流和电压列表记录好。 4、 用excel或matlab画二极管的伏安特性曲线

5、给二极管测试电路的输入端加Vp-p=3V、f=300Hz的正弦波，用示波器观察该 电路的输入输出波形。

二、实验仪器设备及元件

1、仿真软件(Multisim 10)；硬件基础电路实验箱。

2、直流稳压电源、面包板、电阻、导线、电位器、二极管。 3、万用表、函数信号发生器、数字示波器。

三、实验原理

1、晶体二极管是常见的非线性元件。当对晶体二极管加上正向偏置电压，则有正向电流流过二极管，且随正向偏置电压的增大而增大。开始电流随电压变化较慢，而当正向偏压增到接近二极管的导通电压，电流明显变化。在导通后，电压变化少许，电流就会急剧变化。当加反向偏置电压时，二极管处于截止状态，但不是完全没有电流，而是有很小的反向电流。该反向电流随反向偏置电压增加得很慢，但当反向偏置电压增至该二极管的击穿电压时，电流剧增，二极管PN结被反向击穿。

2、将正弦交流电接入二极管