发光二极体LightEmittingDiodLED与光二极体Photodiod.DOC

未來的綠色照明及綠色能源 發光二極體(Light Emitting Diode,LED)與感光二極體(Photodiode)的特性 From NI’s user library resources, this program is provided by Danial J. Neebel, Joseph R. Blandino, and David J. Lawrence, College of Integrated Science and Technology James Madison University 摘要 本實驗用到的LabVIEW VI讓實驗中收集數據的過程變得十分容易,學生可以專注在探討的現象上. 數據收集完畢後, 學生有充分的時間計算電及光的功率,並且計算出發光二極體及感光二極體的效率(efficiency), 目前的感光二極體(綠色能源―太陽電池的基本元件)轉變光為電的效率並不好. 使用的儀器清單 電腦一台(系統可為Windows, Macintosh, Linux, Sun, 或 HP-UX), National Instruments 的麵包板套件(part number 777448-40) 包括: -LabVIEW軟體, - SC-2075麵包板, –PCI-6024E Data Acquisition Board(DAQ卡), –連接線一條, 高功率紅色LED一顆, 150 ???100 ??電阻各一個?silicon photodiode一個, 封裝材料,使得LED是photodiode的唯一的光的來源, Website: National Insturments — 背景資料 The U.S. Department of Energy and its partners are working to accelerate advances in solid-state lighting — a pivotal emerging technology that promises to fundamentally alter lighting in the future. 綠色照明光源白色發光二極體與一般照明比較，除了省電外（用電量是一般燈泡的八分之一至十分之一，日光燈的二分之一），還有壽命長（可達五萬小時以上）、不發熱，對於廢棄物的處理既安全又環保（無汞污染）。因此，白光發光二極體被喻為「綠色照明光源」的明日之星。臺灣家庭照明以民國 85 年為例，用電量約 200 億度，若所有照明改採用白光發光二極體燈，則每年至少省下 120 億度的用電量，相當於一座核能發電廠一年的發電量。在日本，依照官方的報導，使用白光發光二極體照明，每年可節省相當於五座核能發電廠的發電量。也因此歐、美、日等照明有關的大公司，如奇異、飛利浦、惠普、西門子等均已積極投入研發工作。 白光發光二極體係由日本日亞化學公司第一個將其商品化，以二波長為主，主要技術原理係以氮化鎵系列藍光晶片加上黃色螢光粉，利用藍光激發黃色螢光粉產生黃色光，同時也有部分藍光放射出來，配合黃色即形成藍黃混合二波長白光，目前二波長白光發光效率已達 18 流明／瓦，預計未來可達 50 流明／瓦。及(b)為各種顏色的發光二極體，(c)是用發光二極體所做成的交通號誌燈。In this experiment, you will use a pre-written LabVIEW program to measure and record the light generating characteristics of an LED as the current through the LED is increased. You will use a silicon photodiode to detect and measure the light the LED produces. 在本實驗中,使用現成的LABVIEW程式,可以記錄當LED的電流增加時, LED的發光特性. 我們用一個silicon photodiode測量LED產生的光. 實驗目的: To investigate photodiode characteristics including responsivity and efficiency. To investigate LED characteristics. 實驗原理: 分做三部分來討論: 發光元件及它們的操作: LED就像所有的p-n二極體一樣,有一個讓電流比較容易流動的方向,另一個方向的電流會受到阻止.這個較易流動的電流,可以用p端接正電壓n端接負電壓的正向偏壓來形成,依照這個方式接上外電源的LE