Принцип метода измерения и рабочие формулы

Метод измерения состоит в регистрации электролюминесценции светодиода с помощью кремниевого фотодиода, имеющего наибольшую чувствительность области максимума интенсивности излучения светодиода. Величина N ₀ из формулы (1) определяется из соотношения:

, (2)

где I_св – ток, протекающий через светодиод; е – заряд электрона.

Количество фотонов, испускаемых светодиодом, равно

, (3)

где I_ф – фототок – ток, протекающий в цепи фотодиода; S_кв – “квантовая” чувствительность ФД.

“Квантовая” чувствительность S_кв показывает, какая доля фотонов, падающих на поверхность фотоприемника, преобразуется в электроны, образующие фототок.

Таким образом . (4)

Мощность излучения светодиода равна

, (5)

где S – чувствительность фотодиода, равная отношению фототока к мощности излучения источника, А/Вт.

На рис. 3 представлена теоретическая зависимость мощности и внешнего квантового выхода излучения от тока через светодиод.

2 P_изл

I₀ I_cв

Рис. 3

Рост внешнего квантового выхода с током при малых значениях тока обусловлен конкуренцией двух процессов рекомбинации – излучательной и безызлучательной (см. рис. 1).

Часть носителей тока, инжектированных в область р-n перехода, идет на насыщение центров безызлучательной рекомбинации.

При (см. рис. 3) все центры безызлучательной рекомбинации насыщены (нейтрализованы) и все процессы рекомбинации идут с излучением фотонов. Мощность излучения увеличивается с ростом тока (кривая 2, рис. 3), так как число излучаемых фотонов растет пропорционально числу инжектированных носителей тока.