发光二极管特性测试实验报告

发光二极管电学特性测试实验报告实验目的1、测量LED正常发光的电流范围；2、测量各种LED正向导通电压。3、测量使得LED烧毁的最小电流。实验仪器1、万用表UT58E；2、100Ω/0.25W电阻1个，500Ω/0.25W电位器1个；3、φ3mm红黄绿LED各1个；4、直流电压源（+5V）。实验原理1、LED简介发光二极管简称为LED（light-emittingdiode）。它是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性；当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的可见或非可见辐射光。不同的半导体材料中禁带宽度不同，因而电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。由镓（Ga）与砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。红色发光二极管的波长一般为650~700nm，黄色发光二极管的波长一般为585nm左右，绿色发光二极管的波长一般为555~570nm。图1PN结的电致发光（a）零偏压，（b）外加正向偏压VF图2磷化镓发光二极管（a）管芯截面图（b）封装后的磷化镓发光二极管按其使用材料可分为磷化镓(GaP)发光二极管、磷砷化镓(GaAsP)发光二极管、砷化镓(GaAs)发光二极管、磷铟砷化镓(GaAsInP)发光二极管和砷铝化镓(GaAlAs)发光二极管等多种。按其封装结构及封装形式除可分为金属封装、陶瓷封装、塑料封装、树脂封装和无引线表面封装外，还可分为加色散射封装（D）、无色散射封装（W）、有色透明封装（C）和无色透明封装（T）。GaAsPN-GaAsN-GaAsPP-43NSi下电极（NiGeAu,,）上电极（Al）（a）dh（b）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）。发光二极管的反向击穿电压约5伏；最大工作电流与发光二极管的尺寸大小有关，φ3mm的发光二极管，最大工作电流为20mA；φ4.4mm的发光二极管，最大工作电流为40mA；φ7.8mm的发光二极管，最大工作电流为120mA；发光二极管伏安特性如图3所示。图3导通压降与颜色和电流的关系从图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：FFEVRI-=式中E为电源电压，VF为LED的正向压降，IF为LED的工作电流。LED（发光二极管）是pn结，LED具有非线性伏安特性（I-V特性）；还具有单向导电性，即外加正偏压表现低电阻，反偏压为高电阻。如图3：3、LED伏安特性测试电路发光二极管正向导通，当达到导通电流时，二极管发光，当电流过大，发光二极管会烧毁。实验原理图如图4所示：R1100Rw12k+5V12A电流表12V电压表LEDRw2500图4实验原理图实验步骤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。观察红色发光二极管是否发光，将此时流过LED的电流和LED两端的电压记录在表格1中。2、调小将RW1，实验数据与分析表2LED的V-I特性和发光状况红光LED黄光LED绿光LED电流I/mA电压V/V功率P/mW目测发光状态电流I/mA电压V/V功率P/mW目测发光状态电流I/mA电压V/V功率P/mW目测发光状态0.00.00.00.00.00.00.00.50.00.50.00.50.01.00.01.00.01.00.01.10.01.10.01.10.01.20.01.20.01.21.01.01.02.02.02.03.03.03.04.04.04.05.05.05.06.06.06.07.07.07.08.08.08.09.09.09.010.010.010.012.012.012.014.014.014.016.016.016.018.018.018.020.020.020.025.025.025.030.030.030.035.035.035.040.040.040.045.045.045.050.050.050.0烧毁烧毁烧毁分析：由实验数据表得出，结论：综上所述，。