发光二极管的主要参数及测量方法
发光二极管特性测试实验报告
从图 3 可见，红色发光二极管正向导通压降最低，约为 1.8V~2.0V 左右；黄色的正向压降次之，约为 2.0~2.2V，绿色的压降为 3.0~3.2V。
它的正向伏安特性曲线很陡，使用时必须串联限流电阻以控制通 过管子的电流，否则电流过大会烧毁 LED。限流电阻 R 可用下式计 算：
R = E −VF IF
2、LED 参数 发光二极管的两根引线中较长的一根为正极，应按电源正极。有
的发光二极管的两根引线一样长，但管壳上有一凸起的小舌，靠近小 舌的引线是正极。按发光管出光面特征分圆型、方型、矩型、面发光 管、侧向管、表面安装管等。最为常见为圆型，其直径有：分为 φ3mm、 φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm 等。国外通常把 φ3mm 的发光二极 管记作 T-1；把 φ5mm 的记作 T-1（3/4）；把 φ4.4mm 的记作 T-1（1/4）。
表 2 LED 的 V-I 特性和发光状况
黄光 LED
目测 发光 状态
电流 I/mA
电压 V/V
功率 P/mW
目测 发光
0.0 0.5
0.0
0.0 1.0
0.0
0.0 1.1
0.0
0.0 1.2
0.0
1.0
1.0
2.0
2.0
3.0
3.0
4.0
4.0
5.0
5.0
+5V
R1
100
Rw2
Rw1
1 A2
500
2k
电流表
1
V 电压表
LED
2
实验步骤
图 4 实验原理图
1、将 RW1 和 RW2 电阻调至最大，按图 4 连接，图中 LED 使用红色
发光二极管的测试方法
发光二极管的测试方法发光二极管（LED）是一种能够将电能直接转化为光能的半导体元件。
从市场上常见的LED的类型来看，有红、绿、蓝、黄等不同颜色的LED。
为了确保LED的质量和性能，需要对其进行测试。
下面将介绍一些常用的LED测试方法。
首先是对LED光电参数的测试，主要包括：1. 测试光通量（Luminous Flux）: 光通量是LED的发光亮度的量度，单位为流明(lm)。
可以使用一台光度计来测量LED的光通量值。
2. 测试光强度（Luminous Intensity）: 光强度是LED光线在特定方向上发射的明亮程度，单位为坎德拉（cd）。
光强度的测试可以通过使用一个集成球、透镜和接口装置结合光度计来完成。
3. 测试色度坐标（Chromaticity Coordinates）: 色度坐标是用来描述LED的颜色特性的参数。
可以使用色度仪来测量LED的色度坐标。
此外，还需要对LED的电性能进行测试，主要包括：1. 测试正向电压（Forward Voltage）: 当LED处于导通状态时，正向电压是LED正向电流通过后产生的电压降。
可以使用数字式万用表或特定的LED测试仪进行测量。
2. 测试正向电流（Forward Current）: 正向电流是指在正向电压下流过LED的电流。
可以通过直流电源和电流表进行测试。
3. 测试反向电流（Reverse Current）: 当LED处于反向偏置状态时，如果流过LED的电流过高，则可能导致LED短路。
可以使用数字式万用表或特定的LED测试仪进行测试。
4. 测试开启电压（Breakdown Voltage）: LED在反向偏置状态下的电压，即开启电压。
可以使用数字式万用表或特定的LED测试仪进行测试。
最后，还需要对LED的可靠性进行测试，主要包括：1.高温寿命测试:将LED置于恒定高温环境中，通电并持续观察其工作性能的变化情况，以判断其在高温环境下的寿命和稳定性。
有机发光二极管显示器件光学和光电参数测试方法通则
有机发光二极管显示器件光学和光电参数测试方法通则有机发光二极管显示器件光学和光电参数测试方法通则包括以下步骤:
1. 测试波长的选择：根据所需测试的波长范围，选择适当的波长激光器。
通常使用的波长范围为 400-700 纳米。
2. 测试环境的建立：建立测试环境，确保测试环境的温度、湿度、气压等参数符合测试要求。
3. 测试样品的准备：将待测试的 OLED 显示器件放置在测试平台上，并确保其正常工作。
4. 测试参数的测量：通过波长计或分光光度计等设备，测量 OLED 显示器件的波长、光强、角度等参数。
5. 测试结果的计算和分析：根据测试参数的测量结果，计算 OLED 显示器件的光电参数，如发光效率、量子效率、视角等。
6. 测试结果的展示和报告：将测试结果展示在报告或图表中，并给出结论和建议。
OLED 显示器件的光学和光电参数测试方法通则旨在确保测试过程的标准化和精度，从而提高测试结果的准确性和可靠性。
发光二极管的类型、主要参数
．普通单色发光二极管普通单色发光二极管具有体积小、工作电压低、工作电流小、发光均匀稳定、响应速度快、寿命长等优点,可用各种直流、交流、脉冲等电源驱动点亮.它属于电流控制型半导体器件,使用时需串接合适地限流电阻.普通单色发光二极管地发光颜色与发光地波长有关,而发光地波长又取决于制造发光二极管所用地半导体材料.红色发光二极管地波长一般为,琥珀色发光二极管地波长一般为,橙色发光二极管地波长一般为左右,黄色发光二极管地波长一般为左右,绿色发光二极管地波长一般为.常用地国产普通单色发光二极管有(厂标型号)系列、(部标型号)系列和系列.常用地进口普通单色发光二极管有系列和系列等.．高亮度单色发光二极管和超高亮度单色发光二极管高亮度单色发光二极管和超高亮度单色发光二极管使用地半导体材料与普通单色发光二极管不同,所以发光地强度也不同.通常,高亮度单色发光二极管使用砷铝化镓()等材料,超高亮度单色发光二极管使用磷铟砷化镓()等材料,而普通单色发光二极管使用磷化镓()或磷砷化镓()等材料..．变色发光二极管变色发光二极管是能变换发光颜色地发光二极管.变色发光二极管发光颜色种类可分为双色发光二极管、三色发光二极管和多色(有红、蓝、绿、白四种颜色)发光二极管.变色发光二极管按引脚数量可分为二端变色发光二极管、三端变色发光二极管、四端变色发光二极管和六端变色发光二极管.常用地双色发光二极管有系列和系列,常用地三色发光二极管有、、等型号,见表.．闪烁发光二极管闪烁发光二极管()是一种由集成电路和发光二极管组成地特殊发光器件,可用于报警指示及欠压、超压指示.闪烁发光二极管在使用时,无须外接其它元件,只要在其引脚两端加上适当地直流工作电压()即可闪烁发光.表是几种常用闪烁发光二极管地主要参数.．电压控制型发光二极管普通发光二极管属于电流控制型器件,在使用时需串接适当阻值地限流电阻.电压控制型发光二极管()是将发光二极管和限流电阻集成制作为一体,使用时可直接并接在电源两端.电压控制型发光二极管地发光颜色有红、黄、绿等,工作电压有、、、、、共种规格.表为系列电压控制型发光二极管地主要参数.．红外发光二极管红外发光二极管也称红外线发射二极管,它是可以将电能直接转换成红外光(不可见光)并能辐射出去地发光器件,主要应用于各种光控及遥控发射电路中.红外发光二极管地结构、原理与普通发光二极管相近,只是使用地半导体材料不同.红外发光二极管通常使用砷化镓()、砷铝化镓()等材料,采用全透明或浅蓝色、黑色地树脂封装.常用地红外发光二极管有系列、系列、系列、系列、系列和系列等·发光亮度亮度是发光性能又一重要参数，具有很强方向性.其正法线方向地亮度，指定某方向上发光体表面亮度等于发光体表面上单位投射面积在单位立体角内所辐射地光通量，单位为或.若光源表面是理想漫反射面，亮度与方向无关为常数.晴朗地蓝天和荧光灯地表面亮度约为（尼特），从地面看太阳表面亮度约为×.亮度与外加电流密度有关，一般地，（电流密度）增加也近似增大.另外，亮度还与环境温度有关，环境温度升高，η（复合效率）下降，减小.当环境温度不变，电流增大足以引起结结温升高，温升后，亮度呈饱和状态.文档来自于网络搜索·寿命老化：发光亮度随着长时间工作而出现光强或光亮度衰减现象.器件老化程度与外加恒流源地大小有关，可描述为τ，为时间后地亮度，为初始亮度.通常把亮度降到所经历地时间称为二极管地寿命.测定要花很长地时间，通常以推算求得寿命.测量方法：给通以一定恒流源，点燃小时后，先后测得，，代入τ求出τ；再把代入，可求出寿命.长期以来总认为寿命为小时，这是指单个在下.随着功率型开发应用，国外学者认为以地光衰减百分比数值作为寿命地依据.如地光衰减为原来，寿命＞文档来自于网络搜索。
万用表测发光二极管的方法
万用表测发光二极管的方法引言发光二极管（Light-Emitting Diode，简称LED）是一种常见的电子器件，常用于指示灯、显示屏和照明等应用。
要正确测量和测试LED的参数，万用表是必不可少的工具之一。
本文将详细介绍如何使用万用表来测量和测试发光二极管的各种参数。
仪器和材料1.一台万用表2.一颗发光二极管3.电源（可以是电池或直流稳压电源）4.连接线（以夹子为夹头的测试线）测量电压测量发光二极管的电压是判断其工作状态和负载电阻是否合适的重要步骤。
下面是测量LED电压的步骤：1.先将发光二极管的正极（阳极）和负极（阴极）连接到电源的正负极，稍后会讲到如何判断LED的极性。
2.将万用表的旋钮旋到电压测量位，并选择适当的测量范围。
3.将万用表的电压探头依次连接到LED的阳极和阴极上，确保正确接触。
4.查看万用表上显示的电压值，并记录下来。
测量电流测量发光二极管的电流是非常关键的，因为LED在不同电流下的亮度和寿命会有很大的不同。
下面是测量LED电流的步骤：1.先将发光二极管的正极（阳极）和负极（阴极）连接到电源的正负极，确保极性正确。
2.将万用表的旋钮旋到电流测量位，并选择适当的测量范围。
3.将万用表的电流探头的黑色接线夹连接到LED的阴极上，红色接线夹连接到负极（电源的负极）上，确保连接牢固。
4.查看万用表上显示的电流值，并记录下来。
测量亮度发光二极管的亮度是与电流成正比的，因此可以通过测量电流来间接测量亮度。
下面是测量LED亮度的步骤：1.按照上述步骤测量LED的电流值。
2.使用亮度计或光照度计等专业设备来测量LED所发出的光强，记录下来。
3.根据测量到的电流值和光强值绘制亮度曲线，以便分析LED的亮度随电流变化的规律。
判断极性判断发光二极管的极性是确保正确连接的前提。
下面介绍两种常见的判断极性的方法：1.外观判断：LED的两腿通常长度不一样，其中一腿较长，为阳极（正极），另一腿较短为阴极（负极）。
半导体发光二极管测试国标(精)
基于LED各个应用领域的实际需求，LED的测试需要包含多方面的内容，包括：电特性、光特性、开关特性、颜色特性、热学特性、可靠性等。
1、电特性LED是一个由半导体无机材料构成的单极性PN结二极管，它是半导体PN结二极管中的一种，其电压-电流之间的关系称为伏安特性。
由图1可知，LED电特性参数包括正向电流、正向电压、反向电流和反向电压，LED必须在合适的电流电压驱动下才能正常工作。
通过LED电特性的测试可以获得LED的最大允许正向电压、正向电流及反向电压、电流，此外也可以测定LED的最佳工作电功率。
图 1 LED伏安特性曲线LED电特性的测试一般利用相应的恒流恒压源供电下利用电压电流表进行测试。
2、光特性类似于其它光源，LED光特性的测试主要包括光通量和发光效率、辐射通量和辐射效率、光强和光强分布特性和光谱参数等。
（1）光通量和光效有两种方法可以用于光通量的测试，积分球法和变角光度计法。
变角光度计法是测试光通量的最精确的方法，但是由于其耗时较长，所以一般采用积分球法测试光通量。
如图2所示，现有的积分球法测LED光通量中有两种测试结构，一种是将被测LED放置在球心，另外一种是放在球壁。
_h:^E8(_ d图 2 积分球法测LED光通量此外，由于积分球法测试光通量时光源对光的自吸收会对测试结果造成影响，因此，往往引入辅助灯，如图3所示。
图3 辅助灯法消除自吸收影响在测得光通量之后，配合电参数测试仪可以测得LED的发光效率。
而辐射通量和辐射效率的测试方法类似于光通量和发光效率的测试。
（2）光强和光强分布特性图4 LED光强测试中的问题如图4所示，点光源光强在空间各方向均匀分布，在不同距离处用不同接收孔径的探测器接收得到的测试结果都不会改变，但是LED由于其光强分布的不一致使得测试结果随测试距离和探测器孔径变化。
因此，CIE-127提出了两种推荐测试条件使得各个LED在同一条件下进行光强测试与评价，目前CIE-127条件已经被各LED制造商和检测机构引用。
光电二极管的工作原理、参数解析与检测方法
光电二极管的工作原理、参数解析与检测方法光电二极管的工作原理光电二极管是一种特殊的二极管，它将光信号转化为电流或电压信号，其结构与传统二极管基本相同，都有一个PN结，但是光电二极管在设计和制造时，尽量使PN结的面积较大，以便于接收入射光。
它的基本原理是：当光线照射到光电二极管时，吸收的光能转化为电能。
光电二极管工作在反向电压下，只经过很弱的电流(一般小于0.1微安)，称为暗电流，有光照时，带能量的光子进入PN结后，将能量传递给共价键上的电子，使某些电子脱离共价键，产生电子-空穴对，称为光生载流子，因为光生载流子的数量有限，而光照前多子的数量远大于光生载流子的数量，所以光生载流子对多子的影响很小，但少子的数量较少，有较大的影响，这就是为什么光电二极管工作在反向电压下，而非正向电压下。
在光生电子在反向电压下，在光生载流子的作用下，为促使少子参与漂流运动，在P区内，光生电子在PN区内扩散，若P区厚度小于电子扩散长度，则光生电子将能穿过P区到达PN结。
光电二极管的工作是一种吸收过程，它将光的变化转化为反向电流的变化，光电流和暗电流的合成是光电流，所以光电二极管的暗电流使器件对光的灵敏度降到最低，光的强度与光电流成正比，从而能将光信号转化为电信号。
图片来源于网络光电二极管选型中的参数解析实际上，光电二极管的“响应速度”和“探测下限”是研究中经常提到的两个参数，该参数会对光电二极管选型产生何种影响呢？今天我们主要来了解一下这两个参数。
一、响应速度通常用上升时间和截止频率来描述响应速度。
响应速度主要受以下三个主要因素影响：1、由终端电容(Ct)和负载电阻(RL)决定的电路特性；2、耗尽层外载流子的扩散时间；3、载流子在耗尽的层渡越时间。
与短波长光相比，长波长光往往激发出耗尽层外的载流子，因而扩散时间延长，响应速度变慢。
除此之外，以下三种提高光电二极管响应速度的方法更为普遍：1、选用较低端电容(Ct)的光电二极管；2、降低电路中负载电阻(RL)；3、通过增加反向电压(VR)，还可以降低终端电容值(Ct)，最终获得更快的响应速度。
发光二极管测量方法
发光二极管测量方法发光二极管（LED）是一种高效率、节能、环保的光源，被广泛应用于LED灯的照明、显示屏、信号灯、车灯等各个领域。
为了保证LED的品质，我们需要进行LED的测量。
下面，我们来分步骤阐述发光二极管测量方法。
第一步：准备工作在进行LED测量之前，需要准备相应仪器。
首先是电源，需要选择一种稳定可靠的电源，以保证LED的工作电流稳定。
其次是万用表或者LED专用测试仪，可以测量LED的电压和电流等参数。
还需要一个适合分波长的光度计，可以测量LED的光通量和光效等参数。
第二步：测量前检查在进行LED测量之前，需要对LED进行检查。
首先是外观，检查是否有损坏、腐蚀等情况。
其次是极性，要清楚哪个引脚是正极哪个引脚是负极。
最后是电气特性，需要检查电压、电流和发光强度等参数是否在规定范围内。
第三步：测量在检查完成后，可以开始测量。
首先是电气测量，将LED连接到电源上，通过电流表测量电流值，通过万用表或者LED专用测试仪测量电压值。
最后将测量结果填入测量数据表格中。
其次是光学测量，通过光度计测量LED的光通量和光效等参数，并将结果填入测量数据表格中。
第四步：数据分析在测量完成后，需要对数据进行分析。
可以将测量结果与LED的规格书进行比较，了解LED是否符合规格。
还可以对数据进行统计，根据数据绘制相应的统计图表，以更直观地了解LED的性能。
以上就是发光二极管测量方法的分步骤阐述。
在进行LED测量时既要注意仪器的选用，也要注意测量前的检查，以保证测量结果的准确性。
同时，对测量数据的分析也是非常重要的，可以帮助我们更全面地了解LED的性能。
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发光二极管参数的测量
一发光二极管的结构和基本原理
1 发光二极管的结构
发光二极管（light emission diode LED）图1显示了LED的结构截面图。
要使LED发光，有源层的半导体材料必须是直接带隙材料，越过带隙的电子和空穴能够直接复合发射出光子。
为了使器件有好的光和载流子限制，大多采用双异质结（DH）结构。
2 LED的基本工作原理
LED 是一种直接注入电流的发光器件，是半导体晶体内部受激电子从高能级回复到低能级时，发射出光子的结果，这就是通常所说的自发发射跃迁。
当LED的PN结加上正向偏压，注入的少数载流子和多数载流子（电子和空穴）复合而发光。
值得注意的是，对于大量处于高能级的粒子各自分别自发发射一列一列角频率为ν＝E g/h的光波，但各列光波之间没有固定的相位关系，可以有不同的偏振方向，并且每个粒子所发射的光沿所有可能的方向传播，这个过程称为自发发射。
其发射波长可用下式来表示：
λ(μm)＝1.2396/E g(eV)
二发光二极管的特性及测试方法
1 LED的光谱特性及测试方法
由于LED没有光学谐振腔选择波长，所以它的光谱是以自发发射为主的光谱，图2显示出了LED的典型光谱曲线。
发光光谱曲线上发光强度最大时所对应的波长称为发光峰值波长，光谱曲线上两个半光强点所对应的波长差称为谱线宽度（简称线宽），其典型值在30－40nm之间。
峰值波长和谱线宽度的测试方法如图3所示，当被测器件的正向工作电流达到规定值时，旋转单色仪波鼓，使指示器达到最大值，读出波长峰值，此即为该器件的发光
峰值波长。
在旋转单色仪波鼓（朝相反方向各转一次），使指示器读数为最大值的一半时，读出两个等于最大值一半的数值，两者之差即为光谱谱线宽度。
由图2可以看出，当器件温度升高时，光谱曲线随之向右移动，从峰值波长的变化可以
求出LED 的波长温度系数。
2 LED 的伏安特性及测试方式
LED 通常都具有图4所示的较好的伏安特性。
当LED 管芯通过正向电流为规定的值时，正、负极之间产生的电压降，即为正向压降（以V
F 表示，单位为V ），由于正向电阻比较小，故V F 一般都较低，图5示出了V F 的测试原理图
图2 LED 的光谱曲线 波长
图3 LED 的峰值波长和线宽测试方框图 图5 LED 的正向压降测试原理
3 LED 的电光转换特性及测试方法
电光转换特性是LED 的光输出功率与注入电流的关系曲线，即P －I 曲线，因为是自发辐射光，所以P －I 曲线的线性范围比较大如图6所示。
LED 的输出光功率是LED 重要参数之一，分为直流输出功率P o 和脉冲输出功率。
所谓直流输出功率是指在规定的正向直流工作电流下，LED 所发出的光功率，图7是测试原理图。
测试时，把LED 和接受器置于同一暗盒中，使发光面和接受面相互平行且尽量靠近。
调解恒流源，使其正向电流I F 位规定值，指示器上的读数即为被测LED 的直流输出光功率。
所谓脉冲输出光功率是指在规定的幅度、频率和占空比的矩形脉冲电流作业下，LED 发光面所发射出的光功率。
测试时把LED 和接收器置于同一暗盒中，使发光面和接受面互相平行且靠近。
调节脉冲源，使其峰值电流I P 为规定值时，指示器上的读数即为被测LED 的脉冲输出光功率值，图8是测试原理图，图中R L 为取样电阻。
脉冲峰值输出光功率和平均输出光功率的关系为：
R
AV
P D P P
式中，P P 为脉冲输出光功率，P A V 为脉冲平均输出光功率，D R 为脉冲波占空比。
图7直流输出功率测试原理图
4 LED 的辐射强度空间分别和半角值θ1/2θ1/2
辐射强度空间分布是指LED 在规定的正向工作电流下垂直和平行于PN 结方向强度随空间角度的分布图，它的分别影响到与光纤之间的耦合效率。
测试时把LED 置于预定的位置上，调节恒流源，使工作电流为规定值，从0到90度转动发光器件，读取不同角度下指示器上的辐射强度值，然后在极坐标或直角坐标上分别作出相应点的角度与辐射强度关系图，即为辐射强度空间分布图。
在分布图上读取半强度值点的角度θ1和θ2，则半角值
//1//2//2/1122/1)(,)(θθθθθθ-=-=⊥⊥⊥
其中⊥)(2/1θ为垂直与PN 结方向的半角值，//2/1)(θ为平行于PN 结方向的半角。
图9出示了半角值的测量原理，图中：L 为LED 发光面于接收面的距离，O 1O 2为主光轴。
调节时，LED 的出光面和接收器的光敏面应垂直于主光轴，L 于接收光敏面直径之比至少应为10：1。
5 LED 的调制特性
当在规定的直流正向工作电流下，对LED 进行数字脉冲或模拟信号电流调制，便可实现对输出光功率的调制。
LED 有两种调制方式，即数字调制和模拟调制，图10示出这两种
图
9 LED 的半角测试原理图
图8 脉冲输出光功率的测试原理图
调制方式。
调制频率或调制带宽是光通信用LED 的重要参数之一，它关系到LED 在光通信中的传输速度大小，LED 因受有源区内少子寿命的限制，其调制的最高频率通常只有几十兆赫兹，从而限制了LED 在高比特速率系统中的应用，但是，通过合理的设计和优化的驱动电路，LED 也有可能用于高速光纤通信系统。
调制带宽是衡量LED 的调制能力，其定义是在保证调制度不变的情况下，当LED 输出的交流光功率下降到某一低频参考频率值的一半时(-3dB ）的频率就是LED 的调制带宽，图11示出了调制带宽的测试原理图。
图中L 为频扼线圈，C 为隔直流电容，R C 为负载匹配电阻。
测量的方式是调节恒流源，使电流表读数为规定值，从选定的低频开始，调节信号源输出，把输出的正弦调制光对准探测器的光敏面，改变信号源的频率，并保证调制度不变，当指示器上指示的光功率下降到选定的低频参考频率值的-3dB 时，信号源的频率即为光的带宽。
测量要求是：选择R c 使LED 回路与信号源输出阻抗匹配光电探测器（包括输出回路）的频率响应比被测LED 至少高5倍；指示器应能对光功率或电功率的交流成分相对值进行直接指示。
三 实验内容和步骤
1 测量LED 的峰值波长和线宽
2 测量LED 的伏安特性
光输出
3 测量LED的P－I曲线（直流和交流）
4 测量LED的半值角
5 测量LED的调制特性并指出其调制带宽（数字和模拟）
四实验仪器
发光二极管2支、恒流源、
电流表、电压表、激光二极管自动测试系统、单色
仪、脉冲信号发生器、正弦信号发生器、示波器、电阻。