Современные светодиоды

Измерение температуры перехода по прямому напряжению

Эта процедура также состоит из двух этапов: калибровочного из­мерения прямого напряжения на диоде Vf в импульсном режиме и измерения этого напряжения в режиме постоянного тока. Рис. 6.6 иллюстрирует алгоритм данного метода. На этапе калибровочных из­мерений исследуемый светодиод помещается в термостат с регулято­ром, поэтому температуры диода и перехода всегда известны. Тем­пература в термостате изменяется в заданном диапазоне значений, обычно 20-120 °С. В ходе калибровочных измерений на диод подается импульсный ток с высокой скважностью (~ 1000), что необходимо для исключения внутреннего разогрева светодиода из-за инжекцион - ного тока. Прямое напряжение измеряется в заданном температурном интервале для разных значений тока. Из калибровочных измерений определяется зависимость между прямым напряжением и температурой р-п-перехода в заданном интервале токов If 0.

Этап измерений проводится при комнатной температуре в режиме постоянного тока, изменяющегося в заданном интервале значений. Прямое напряжение измеряется в моменты стабилизации температуры. На основе полученных и калиброванных данных находят значения температуры р-п-перехода для разных значений тока. На рис. 6.7 представлены результаты двух этапов измерений для УФ-светодиода AlGaN (Xi et al., 2005).

На рис. 6.8 показаны температуры р-п-переходов для нескольких типов светодиодов: красного свечения AlInGaP (А = 625 нм), зеленого свечения InGaN (А = 525 нм), голубого свечения InGaN (А = 460 нм) и УФ-свечения InGaN (А = 370 нм). Все светодиоды имеют одинаковые корпуса 5 мм (Chhajed et al., 2005). Погрешность метода определе­ния температуры р-п-перехода по прямому напряжению составляет несколько градусов. Этот метод точнее, чем измерение температуры р-п-перехода по длине волны максимума в спектре излучения, посколь­ку последнему методу свойственна некоторая неопределенность при определении длины волны в максимуме, положение которого трудно найти корректно для уширенных спектральных линий. На рис. 6.8 также приведены температуры носителей, полученные по наклонам спектральных характеристик в области высоких энергий. На точность определения температур носителей также влияет уширение спектров многокомпонентных твердых растворов, которое несколько уменьшает наклон характеристик и приводит к завышению получаемых значений температуры 0.