LED y eficiencia cuántica externa (EQE), ¿cómo encontrar la potencia de salida de luz con los resultados de las pruebas? ¿Cómo encontrar el poder?

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Intentaré explicarlo todo tan claro como pueda, ya que es un poco complicado. Realmente necesito ayuda, ya que soy bastante nuevo en este tipo de experimento y trabajo, por lo que cualquier ayuda sería muy apreciada.

Hice algunas pruebas de LIV con algunas luces LED y obtuve algunos resultados. Sin embargo, no soy un experto y esto es solo un trabajo de laboratorio, así que no estoy seguro de entender qué significan todos los datos que la máquina recuperó.

Mi objetivo final era trazar la Eficacia Cuántica Externa (EQE) contra la corriente inyectada en el dispositivo, donde aumente gradualmente la Corriente inyectada. Por lo tanto, necesitaba encontrar la potencia de salida de luz (LOP) y dividirla con la potencia de entrada para dar el EQE, como EQE = Output Power / Input Power .

Mire el primer archivo que contiene todos los datos recuperados para el primer LED: SPREADSHEET 1 [ enlace

NOTA: las hojas de cálculo se pueden ampliar haciendo clic en la imagen!

No estoy seguro de lo que significa todo esto, pero sé que la columna debajo de "PS Amps" es la corriente suministrada, la que está debajo de "PS Volts" es la tensión suministrada, y asumí que bajo "Watts" es la salida poder. Por lo tanto, encontré que la potencia de entrada es simplemente el supplied current x supplied voltage . Este valor resultante es más alto que la columna de potencia de salida, por lo que estaba bastante seguro de que la columna debajo de "Watts" en esa hoja de cálculo es la potencia de salida.

Así que simplemente dividí cada elemento de esa fila de potencia de salida en vatios con cada elemento de la potencia de entrada total. Esto me dio el EQE correspondiente para cada fila a medida que aumenta la corriente inyectada.

Sin embargo, todavía estoy confundido si estoy haciendo esto correctamente, ya que hay un problema, en la segunda hoja de cálculo aquí: HOJA DE CÁLCULO 2 [ enlace

NOTA: las hojas de cálculo se pueden ampliar haciendo clic en la imagen!

Como puede ver en esta segunda hoja de cálculo, estoy usando el mismo ejemplo de datos de prueba para el mismo LED, después de 0.001amps en la fila actual, son exactamente los mismos datos que en la hoja de cálculo 1. Aquí simplemente enumeré el voltaje suministrado , la corriente y la potencia de salida de luz juntas para un acceso más fácil.

Sin embargo, los datos por encima de 0.001ampas donde el LOP se muestra incorrectamente como "1" (como marcador de posición no recuerdo cómo encontrar la potencia de salida con estos nuevos datos), se recuperaron cuando me pidieron tome medidas sin usar el sistema de prueba LIV, ya que la máquina no pudo tomar lecturas con una corriente tan baja. Estos conjuntos de lecturas solo obtuvieron la corriente y el voltaje suministrados, como se muestra en el diagrama, y me aseguré con un compañero de laboratorio que es todo lo que se suponía que debíamos tomar.

¿Cómo se supone que debo encontrar la potencia total de salida de Luz como la que tengo con los datos en la hoja de cálculo 1? En la hoja de cálculo 1 todos los datos se dan con tal detalle, incluida la columna de vatios que, como he mencionado, creo que la potencia de salida de luz es menor que el supplied I x supplied V . ¿Hay alguna forma de calcular la potencia de salida de luz para que pueda encontrar el EQE para las grabaciones por encima de 0.001amps de la segunda hoja de cálculo?

Para resumir en breve:

1) Es necesario recuperar los datos de los LED para trazar su EQE (eficiencia cuántica externa) contra la corriente inyectada .

1) Con los datos en la Hoja de cálculo 1 recuperé las lecturas de la potencia de salida mientras aumentaba la corriente inyectada . El voltaje suministrado también aparece en la lista, por lo que podría hacer injected current * supplied voltage = input power , luego asumir que la columna en 'watts' es la potencia de salida, ya que era una lectura del sistema de prueba, y por lo tanto hacer output power / input power a Encuentra el EQE como he aprendido.

3) Sin embargo, se tuvieron que tomar más lecturas de la corriente inyectada por debajo de 0.001amps con otra máquina, y los datos se muestran en la Hoja de cálculo 2 pero no incluyen LOP ni una columna de "Watts", así que no sé cómo encontrarlos potencia de salida . Todavía tengo energía de entrada, ya que he suministrado tanto la corriente como el voltaje suministrado allí.

¿Hay algo que no sepa sobre los datos en la hoja de cálculo 1 que pueda ayudarme a encontrar la potencia de salida de luz en la hoja de cálculo 2 con las lecturas adicionales? ¿O estoy calculando todo mal y la potencia de salida de luz se da de otra manera? Por favor, ayúdeme, ya que no estoy seguro de qué significan todos los datos en la primera hoja de cálculo y estoy luchando por encontrar la manera de encontrar LOP en la segunda.

[1]: Hoja de cálculo 1 - DATOS del LED   [2]: Hoja de cálculo 2 - DATOS de LED con lecturas adicionales por debajo de 0.001amps

    
pregunta Beanbear

2 respuestas

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Necesitaba encontrar la potencia de salida de luz (LOP) y dividirla con la potencia de entrada para dar el EQE, como EQE = potencia de salida / potencia de entrada.

Esta no es la definición usual de eficiencia cuántica. La eficiencia cuántica debe ser una proporción de números de cuantos. Para un LED esto sería $$ \ frac {\ mathrm {Photons \ emitted}} {\ mathrm {charge \ carriers \ injected}} $$

Si tiene la corriente de entrada y la potencia de salida, puede calcular esto como

$$ \ frac {P_o / h \ nu} {I / e} $$

donde \ $ P_o \ $ es la potencia de salida óptica, \ $ h \ nu \ $ es la energía del fotón en la frecuencia de emisión \ $ \ nu \ $, \ $ I \ $ es la corriente de inyección, y \ $ e \ $ es el cargo de electrones.

No necesita la tensión directa del diodo para calcular la eficiencia cuántica. Es posible que lo necesite en el futuro si le piden que calcule la eficiencia energética o la eficiencia de la toma de corriente.

  

¿Cómo se supone que debo encontrar la potencia de salida de Luz total que tengo con los datos en la hoja de cálculo 1?

La forma habitual de obtener la salida de luz total de un LED es colocar el LED en el puerto de entrada de una esfera de integración , y mida la potencia óptica en el puerto de salida con un fotodiodo de gran área. Luego escale la potencia medida por el factor de pérdida de la esfera integradora.

  

¿O estoy calculando todo mal y la potencia de salida de luz se da de otra manera?

Me parece que no has recopilado suficientes datos cuando estabas haciendo el experimento. Debe volver a realizar el experimento y medir la salida de luz para todos los niveles actuales de entrada que le interesan.

De manera realista, no hay razón para que la eficiencia cuántica (mi definición, no la tuya) deba cambiar drásticamente en los niveles actuales por debajo de 1 mA. Tal vez su próximo experimento sea con un láser en lugar de un LED, y luego verá algunos cambios de comportamiento interesantes a bajas corrientes.

    
respondido por el The Photon
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Vaya, hay muchas preguntas allí.
1.) Conozca sus instrumentos.

Medí la corriente de foto frente a la corriente de polarización para algunos LEDs
Aquí hay una gráfica de log / log. La línea se agrega a mano y tiene una pendiente de 2/3.
La fotocorriente fue lineal con una corriente de polarización entre ~ 1mA -10mA. (Una mayor corriente provocó un calentamiento que redujo la luz).

(Fotocorriente medida con un fotodiodo.)

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respondido por el George Herold

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