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高精度源表在LED电性能测试上面的应用

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  • 概述
    LED(全称为Light-emitting           diode)是一种能发光的半导体电子元件。和普通的二极管一样,这些半导体材料会预先透过注入或搀杂等工艺以产生p、n架构。LED只能够往一个方向导通(通电),当在两端加载合适的电压后,电流可以从p极(阳极)流向n极(阴极),而相反方向则不能。两种不同的载流子:空穴和电子在不同的电极电压作用下从电极流向p、n架构。当空穴和电子相遇而产生复合,电子会跌落到较低的能阶,同时以光子的模式释放出能量,即发光。经过多年的发展,目前LED能够发出的光已经遍及可见光、红外线及紫外线,光度亦提高到相当高的程度,用途覆盖指示灯,显示板,照明等。
    源表,SMU(Source Measure           Unit)电源/测量单元,“源”为电压源和电流源,“表”为测量表,“源表”即指一种可作为四象限的电压源或电流源提供精确的电压或电流,同时可同步测量电流值或电压值的测量仪表。源表集合电压源、电流源、电压表、电流表的功能于一身,广泛用于各类精密器件的测量。
  • 常用测试参数
    LED必须在合适的电流电压驱动下才能正常工作。其电压-电流之间的关系称为I-V特性。通过对LED电特性的测试,可以获得对应正向电压(Vf)、反向电压(Vr)及漏电流Ir)等参数,以及相应的I-V曲线。常用的测试方法一般为在LED器件的两端,加电压测试电流,或者加电流测试电压。此外,还可以根据客户要求,搭配相应的光学测试系统,测试相应的光学性能。
             
    典型二极管I-V特性曲线                                 LED光电测试系统示意图
    Vf正向导通电压测试
    正向导通电压,是LED在正常工作电流下测量的电压值。当加载在LED两端的工作电压,低于导通电压时,通过LED的电流极小,不发光。当电压超过该值后,通过LED的电流随电压迅速增加,而后LED发光。常用测试方法为,将LED的正极接在高电位端,负极接在低电位端,逐渐增加LED的电流(电流值一般为几mA),并同时测量LED两端的电压(电压值范围在几V以内)。而后根据实际测试需要,对数据进行分析,得到相应的Vf值。
    Vr 反向击穿电压测试
    反向击穿电压,是所允许加载在LED两端的最大反向电压。当二极管两端的反向电压超过Vr后,反向电流会急剧增大,二极管将失去单方向导电特性,这种状态称为二极管的击穿。若长时间工作电压超过Vr,发光二极管可能被击穿损坏。常用测试方法为,将LED的正极接在低电位端,负极接在高电位端,逐渐增加LED的电流(电流值一般为几mA),并同时测量LED两端的电压(电压值范围在几V以内)。而后根据实际测试需要,对数据进行分析,得到相应的Vr值。由于源表可作为四象限工作的电压源,因此,在测试时,无需将接线端反接。源表内部会自动根据设定值,切换输出端的极性。
    Ir漏电流测试
    漏电流,指LED处于反向偏置状态时,流过二极管的微弱反向电流。此时,LED两端的电压低于Vr。常用的测试方法为,LED的正极接在低电位端,负极接在高电位端,而后根据实际测试需要,设定加载在LED两端的电压,测量电流Ir
  • 绘制LED I-V特性曲线测试

  • 连接
    如下图所示,选择合适的夹具,将LED与S型源表进行连接
    源表测试连接示意图
  • 测试步骤

步骤
操作方法
操作界面
选择扫描模式
【主界面】—>【扫描模式】
设置扫描参数
根据实际测试需要,选择并设置相应的参数。比如:【扫描类型】,【限值】,【扫描模式】,【扫描点】等
启动测试
点击【开始扫描】,即可启动测试
/
测试数据
待测试完毕后,会自动根据测试结果绘制I-V曲线,并显示在屏幕上。此外,如果选择保存【开始扫描】,也可在插入U盘后,导出测试数据

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