LEDs com espectros altamente estáveis

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Percebemos que os LEDs prontos para uso exibem alguma mudança na forma (e às vezes pico) de seu espectro à medida que a quantidade de corrente que flui através deles muda.

Por exemplo, um LED UV que testamos mostrou a seguinte alteração na forma de seu espectro quando mudamos de 0,2 mA (linha preta) para 2 mA (linha laranja e verde).

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De acordo com algumas informações que encontrei , a magnitude desse efeito pode estar relacionada à qualidade do cristal semicondutor usado durante a fabricação.

Gostaria de saber se alguém conhece um fornecedor que produz LEDs de altíssima qualidade que possam exibir espectros mais estáveis. Ou, talvez exista outra solução que alguém saiba para melhorar a estabilidade espectral dos LEDs versus a corrente.

led spectrum marca
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Deseja UV, espectro visível ou algo mais?
31812 Chris Laplante
Gostaríamos de encontrar UVs estáveis ​​e LEDs coloridos (vermelho, verde, azul). Todos eles parecem exibir essa questão em vários graus.
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Os LEDs UV variam de 340 a 400 nm. Os desafios de fabricação na tensão de bandgap e no dopante existem com comprimentos de onda mais curtos abaixo de 365nm. Você pode elaborar todos os requisitos específicos de comprimento de onda, tolerância, níveis de emissão, estabilidade e demanda de volume de todos os tipos?
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
Estamos trabalhando com LEDs UV de 395 nm, mas também precisamos de uma solução para LEDs em todo o espectro visível. Não é importante que o LED tenha uma alta tolerância de fabricação (medimos o espectro de cada LED que usamos). O importante é que o espectro do LED seja consistente versus atual. Queremos a maior tolerância a esse respeito (o custo não é importante). Como somos um laboratório, os volumes são baixos.
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Você quer um espectro mais amplo porque acha que ele também fornecerá uma parte mais robusta e duradoura? Ou você vai usá-lo em um aplicativo de espectroscopia? Ou alguma outra coisa?
The Photon

Respostas:

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Talvez seja melhor conversar com um engenheiro de aplicativos da empresa que fabrica seus LEDs. existem vários mecanismos possíveis que causarão mudanças no comprimento de onda e, infelizmente, as soluções geralmente estão em desacordo. Aqui estão alguns cenários e possíveis soluções:

1) se é um efeito de aquecimento e o comprimento de onda está mudando com a alteração do espaçamento atômico, o PWM pode ser o caminho a percorrer. Mas isso se manifestaria como uma ampliação do espectro, você parece estar chegando a um pico em certos comprimentos de onda. A energia de ativação desse pico subsidiário deve dizer algo ao fabricante.

2) mas o efeito pode ser do transporte balístico das transportadoras, que estão causando a propagação espectral colisionalmente - nesse caso, uma abordagem DC seria melhor, pois você deseja evitar picos de corrente.

3) corrente mais alta significa um volume maior envolvido com a condução, o que significa uma maior chance de interagir com deslocamentos e defeitos e armadilhas de cristal.

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Um desses LEDs que vem à mente imediatamente é este: https://www.sparkfun.com/products/11393 . Possui um espectro bem definido (pelo menos de acordo com a folha de dados ):

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Você pode obtê-los na Mouser , mas parece que o SparkFun tem o melhor preço (eles estão tentando se livrar deles).

A Avago é a empresa que fabrica essa em particular. Se você fizer uma pesquisa no site deles Well Defined Spatial Radiation Patterns, obterá vários outros LEDs semelhantes a este. Tenho certeza que existem muitas outras empresas que produzem esse tipo de LED.

Chris Laplante
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Interessante. Isso me dá algo para continuar, obrigado. Não está claro para mim que ter um padrão de radiação espacial consistente indique necessariamente um espectro consistente, mas vale a pena tentar.
marca de
@ Mark: Claro, não há problema! Não tenho certeza de que esse seja o fator definidor para esses tipos de LEDs. Foi apenas o termo-chave da folha de dados que trouxe resultados de pesquisa semelhantes no site da Avago.
31812 Chris Laplante
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Use PWM em vez de DC. Dessa forma, você sempre tem um nível atual, mas está apenas variando a potência média.

Hassan
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Percebemos que o PWM mantém um espectro mais consistente, mas também exigimos linearidade da intensidade do LED versus frequência e não conseguimos isso.
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Se o preço não é importante para uma quantidade pequena, por que jogar com LEDs convencionais e por que não usar lasers semicondutores?

Sobreponha seu gráfico com algumas respostas de laser semicondutor. insira a descrição da imagem aqui A diferença crítica entre LEDs convencionais e LEDs a laser são as propriedades ressonantes que moldam a pureza espectral e a largura do feixe de emissão.

Se você está planejando entrar em produtos de engenharia biológica ou em espectroscopia de baixo custo, exatamente quais são seus outros requisitos, além de bandas laterais espúrias mais baixas de emissões?

Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
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Hmmmm. Vou olhar para esses diodos a laser. O requisito mais importante é que o espectro permaneça consistente versus atual. Gostaria de saber se não veríamos um pico de comprimento de onda mudar com esses diodos. Você pode escurecer os diodos a laser como faria com um LED?
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todos os leds mudam o espectro com um aumento na temperatura da junção Os lasers serão mais estáveis ​​devido à alta ressonância Q.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75