LEDs und externe Quanteneffizienz (EQE), wie findet man die Lichtausgangsleistung mit Testergebnissen? Wie findet man Kraft?

Ich werde versuchen, alles so klar wie möglich zu erklären, da es etwas kompliziert ist. Ich brauche wirklich Hilfe, da ich ziemlich neu in dieser Art von Experiment und Arbeit bin, also wäre jede Hilfe sehr dankbar.

Ich habe einige LIV-Tests mit einigen LED-Leuchten durchgeführt und einige Ergebnisse gesammelt. Ich bin jedoch kein Experte und dies ist nur Laborarbeit, daher bin ich mir nicht sicher, ob ich verstehe, was all die Daten bedeuten, die die Maschine abgerufen hat.

Mein letztes Ziel war es, die externe Quanteneffizienz (EQE) gegen den in das Gerät eingespeisten Strom aufzuzeichnen , wobei ich den eingespeisten Strom allmählich erhöhe. Daher musste ich die Lichtausgangsleistung (LOP) finden und sie durch die Eingangsleistung teilen, um den EQE zu erhalten, als EQE = Output Power / Input Power.

Sehen Sie sich die erste Datei an, die alle für die erste LED abgerufenen Daten enthält: SPREADSHEET 1 [ http://imgur.com/bpoadSP][1]

HINWEIS: Tabellenkalkulationen können durch Klicken auf das Bild vergrößert werden!

Ich bin mir nicht sicher, was das alles bedeutet, aber ich weiß, dass die Spalte unter "PS Amps" der gelieferte Strom ist, die Spalte unter "PS Volts" die gelieferte Spannung ist und ich unter "Watts" die Ausgangsleistung angenommen habe. Daher fand ich die Eingangsleistung einfach die supplied current x supplied voltage. Dieser resultierende Wert ist höher als die Spalte für die Ausgangsleistung, daher war ich ziemlich zuversichtlich, dass die Spalte unter „Watt“ in dieser Tabelle die Ausgangsleistung ist.

Also habe ich einfach jedes Element dieser Reihe der Ausgangsleistung unter Watt durch jedes Element der Gesamteingangsleistung geteilt. Dies gab mir den entsprechenden EQE für jede Zeile, wenn der injizierte Strom zunimmt.

Ich bin jedoch immer noch verwirrt, ob ich das richtig mache, da es ein Problem gibt - in der zweiten Tabelle hier: SPREADSHEET 2 [ http://imgur.com/yBMJwAO][2]

HINWEIS: Tabellenkalkulationen können durch Klicken auf das Bild vergrößert werden!

Wie Sie in dieser zweiten Tabelle sehen können, verwende ich dasselbe Beispiel von Testdaten für dieselbe LED, nach 0,001 Ampere in der aktuellen Zeile sind es genau dieselben Daten wie in Tabelle 1. Hier habe ich einfach die zugeführte Spannung, den Strom, die und die Lichtausgangsleistung zusammen für einen einfacheren Zugang.

Die Daten über 0,001 Ampere, bei denen der LOP fälschlicherweise als "1" aufgeführt ist (als Platzhalter, da ich nicht weiß, wie ich mit diesen neuen Daten die Ausgangsleistung ermitteln soll), wurden abgerufen, als ich gebeten wurde, Messungen ohne durchzuführen mit dem LIV-Testsystem, da die Maschine bei so niedrigem Strom keine Messwerte aufnehmen konnte. Diese Messwerte habe ich nur den gelieferten Strom und die Spannung erhalten, wie im Diagramm gezeigt, und ich habe mit einem Laborpartner versichert, dass das alles ist, was wir nehmen sollten.

Wie soll ich dann die gesamte Lichtausgangsleistung finden, wie ich sie mit den Daten in Tabelle 1 habe? In Tabelle 1 sind alle Daten so detailliert angegeben, einschließlich der Watt-Spalte, die, wie ich erwähnt habe, meiner Meinung nach die Lichtausgangsleistung ist, da sie niedriger ist als die supplied I x supplied V. Gibt es eine Möglichkeit, die Lichtausgangsleistung zu berechnen, damit ich den EQE für die Aufnahmen über 0,001 Ampere aus der zweiten Tabelle finden kann?

Kurz zusammengefasst:

1) Notwendigkeit, Daten von LEDs abzurufen, um ihre EQE (externe Quanteneffizienz) gegen den injizierten Strom aufzuzeichnen .

1) Mit den Daten in Tabelle 1 habe ich Messwerte der Ausgangsleistung abgerufen , während der injizierte Strom erhöht wurde . Die gelieferte Spannung ist ebenfalls aufgeführt, also könnte ich tun injected current * supplied voltage = input power, dann annehmen, dass die Spalte unter „Watt“ die Ausgangsleistung ist, da es eine Ablesung vom Testsystem war, und daher tun, output power / input powerum den EQE zu finden, wie ich gelernt habe.

3) Es mussten jedoch weitere Messwerte des eingespeisten Stroms unter 0,001 Ampere mit einer anderen Maschine durchgeführt werden, und die Daten werden in Tabelle 2 angezeigt, enthalten jedoch keinen LOP oder eine „Watt“ -Spalte, sodass ich nicht weiß, wie ich die Ausgangsleistung ermitteln soll . Ich habe immer noch Eingangsleistung, da ich dort sowohl Strom als auch Spannung geliefert habe.

Gibt es etwas, das ich über die Daten in Tabelle 1 nicht weiß, das mir helfen kann, die Lichtausgangsleistung in Tabelle 2 mit den zusätzlichen Messwerten zu finden? Oder rechne ich alles falsch und die Lichtleistung ist anders angegeben? Bitte helfen Sie mir, da ich nicht sicher bin, was die Daten in der ersten Tabelle bedeuten, und ich Schwierigkeiten habe, den Weg zu finden, um LOP in der zweiten zu finden.

[1]: Tabellenblatt 1 – LED-DATEN [2]: Tabellenblatt 2 – LED-DATEN mit zusätzlichen Messwerten unter 0,001 Ampere

Es ist unklar, was Sie fragen. Es scheint, dass Ihre Tabellenkalkulationsformel zwei Zahlen falsch multipliziert (das angegebene Ergebnis ist 1, wo es nicht sein sollte). Zum Beispiel sollte 0,00001 x 2,1283 nicht 1 sein, daher stimmt etwas mit Ihrer Formel nicht. Repariere das einfach!
Dies liegt daran, dass die "1" Platzhalter sind, da ich nicht weiß, wie man den LOP oder die Lichtleistung berechnet. Daten unter den 1 in Tabelle 2 sind die LOP, weil ich in Tabelle 1 diese Werte aus der Spalte "Watt" von der Maschine bekomme. In Tabelle 2 musste ich jedoch zusätzliche Daten aufnehmen, in denen ich nur Strom / Spannung geliefert bekam, und daraus die Eingangsleistung berechnen kann, aber ich stecke fest, wie ich LOP finde. Ich habe auch Kalibrierungsdaten für jede Lampenprobe, wird das benötigt?

Antworten (2)

Ich musste die Lichtausgangsleistung (LOP) finden und sie durch die Eingangsleistung teilen, um die EQE zu erhalten, als EQE = Ausgangsleistung / Eingangsleistung.

Dies ist nicht die übliche Definition von Quanteneffizienz. Die Quanteneffizienz sollte ein Verhältnis der Anzahl von Quanten sein. Für eine LED wäre dies

P H Ö T Ö N S   e M ich T T e D C H A R G e   C A R R ich e R S   ich N J e C T e D

Wenn Sie den Eingangsstrom und die Ausgangsleistung haben, können Sie dies berechnen als

P Ö / H v ICH / e

Wo P Ö ist die optische Ausgangsleistung, H v ist die Photonenenergie bei der Emissionsfrequenz v , ICH ist der Injektionsstrom, und e ist die Elektronenladung.

Sie benötigen die Diodendurchlassspannung nicht, um die Quanteneffizienz zu berechnen. Möglicherweise benötigen Sie es in Zukunft, wenn Sie aufgefordert werden, die Energieeffizienz oder die Steckdoseneffizienz zu berechnen.

Wie soll ich dann die gesamte Lichtausgangsleistung finden, wie ich sie mit den Daten in Tabelle 1 habe?

Der übliche Weg, um die Gesamtlichtleistung einer LED zu erhalten, besteht darin, die LED am Eingangsport einer Ulbricht-Kugel zu platzieren und die optische Leistung am Ausgangsport mit einer großflächigen Fotodiode zu messen. Skalieren Sie dann die gemessene Leistung mit dem Verlustfaktor der Ulbricht-Kugel.

Oder rechne ich alles falsch und die Lichtleistung ist anders angegeben?

Für mich sieht es so aus, als hätten Sie bei dem Experiment nicht genügend Daten gesammelt. Sie müssen das Experiment wiederholen und die Lichtleistung für alle Eingangsstrompegel messen, an denen Sie interessiert sind.

Realistischerweise gibt es keinen Grund, warum sich die Quanteneffizienz (meine Definition, nicht Ihre) bei Stromstärken unter 1 mA dramatisch ändern sollte. Vielleicht wird Ihr nächstes Experiment mit einem Laser anstelle einer LED sein, dann werden Sie einige interessante Verhaltensänderungen bei niedrigen Strömen sehen.

Danke schön! Diese Antwort war hilfreich, ich bin mir zu 100% sicher, dass die jetzt fehlenden Messungen dies mit dem Laborleiter besprechen werden.
Warum sagen Sie, dass es keinen Grund geben sollte, QE unter 1 mA zu senken? (Das passt sicher nicht zu meinen begrenzten Maßen.)
@GeorgeHerold, ich bin mir nicht sicher, was du meinst. Das Diagramm in Ihrer Antwort zeigt eine nahezu konstante QE von 100 nA bis 1 mA. Normalerweise ist das Verhalten bei niedrigen Strömen näher am Ideal, und QE nimmt bei hohen Strömen ab (wie in Ihrer Antwort).
Hallo Photon. Ich bin ein bisschen mürrisch, aber die QE ist bei niedrigen Strömen kaum konstant. Wenn Sie es einfach als Verhältnis der beiden Ströme nehmen. Es ist 10^-7/10^-11 ~10^-4 bei 100 nA Vorspannung und 10^-7/10^-4 ~10^-3 bei 0,1 mA Vorspannung. Oberhalb von 1mA ist die Steigung 1 und QE ist konstant. (grob)
@GeorgeHerold, OK, fairer Punkt. Die Tatsache, dass die Steigung Ihrer Log-Log-Anpassungslinie 2/3 beträgt, bedeutet, dass die QE nicht konstant ist.
Ich weiß nicht, ob es dich interessiert oder nicht. Aber als ich diese Daten nahm, versuchte ich, ein Modell zu erstellen, eine feste Dichte von nicht strahlenden Kanälen und eine eh-Recombo-Wahrscheinlichkeit, die als Dichte (~ Strom) ging. Aber das hat kraftrechtlich nicht funktioniert. Und ich habe irgendwo gelesen, dass die nichtstrahlenden Kanäle auch zunehmen, wenn Sie die Bänder mit e's und h's "auffüllen". Aber die Dichte fällt ab ... mit einem anderen Potenzgesetz ... zufällige Gaußsche Verteilung? Lustige Sachen!

Wow, da sind viele Fragen.
1.) kennen Ihre Instrumente.

Ich habe den Fotostrom gegen den Vorspannungsstrom für einige LEDs gemessen.
Hier ist ein Log / Log-Plot. Die Linie wird von Hand hinzugefügt und hat eine Steigung von 2/3.
Der Photostrom war linear mit einem Vorspannungsstrom zwischen ~ 1 mA - 10 mA. (Höherer Strom verursachte eine Erwärmung, die das Licht reduzierte.)

(Photostrom gemessen mit einer Photodiode.)

ICHGeben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Vielen Dank für Ihre Antwort, aber ich suche nach einer genaueren Antwort, wie ich die Lichtausgangsleistung für die zusätzlichen Daten in Tabelle 2 finden kann. Schauen Sie es sich an, die "1" sind Platzhalter, da ich nicht weiß, wie man sie berechnet LOP oder Light Out Power. 1 in Tabelle 2 sind die LOP, weil ich in Tabelle 1 diese Werte aus der Spalte "Watt" von der Maschine bekomme. In Tabellenkalkulation 2 musste ich jedoch zusätzliche Daten (die Daten mit LOP = 1) aufnehmen, in denen ich nur Strom / Spannung geliefert bekam und daraus die Eingangsleistung berechnen kann, aber ich weiß nicht, wie ich LOP finden kann, da es nicht gegeben ist wie die Daten in Blatt 1.
Sie könnten basierend auf dem obigen Trend extrapolieren, solange Sie deutlich machen, dass Sie das tun. Es gibt keine Möglichkeit, die tatsächliche Lichtleistung zu ermitteln, wenn Sie sie nicht zuvor gemessen haben. Ich schlage vor, dass Sie den Eingangsstrom (nicht die Leistung) gegen die Lichtausgangsleistung für alle Punkte grafisch darstellen, an denen Sie solche Daten haben. Vielleicht gibt Ihnen die Art der Kurve das Vertrauen, Ihre eigenen Daten zu extrapolieren. Nach meiner Erfahrung, die keine niedrigen Vorspannungspegel enthält, ist die Lichtausgabe ziemlich linear mit dem Eingangsstrom.
@mkeith, redest du von meinen Daten? Der lineare Bereich ist ~1 Größenordnung. und gilt als 2/3-Potenz für mindestens 4 Größenordnungen.
@GeorgeHerold, als ich "Trend oben" sagte, bezog ich mich auf Ihre Daten. Die von Ihnen vorgelegten Daten reichen aus, damit das OP über einen weiten Bereich extrapolieren kann, obwohl dies wahrscheinlich nicht mit den Zielen der Klasse übereinstimmt. Meine Erfahrung beinhaltet die Messung der Leuchtdichte von Displays mit LED-Hintergrundbeleuchtung über einen Bereich von weniger als 1 Größenordnung. In diesem Bereich ist die Nits/mA-Beziehung sehr linear. Ich habe das OP aufgefordert, sein Diagramm mit Ihrem zu vergleichen.
LEDs und externe Quanteneffizienz (EQE), wie findet man die Lichtausgangsleistung mit Testergebnissen? Wie findet man Kraft?
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