LED à spectre très stable

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Nous avons remarqué que les LED standard présentent un certain changement dans la forme (et parfois le pic) de leur spectre à mesure que la quantité de courant qui les traverse change.

Par exemple, une LED UV que nous avons testée a montré le changement suivant dans la forme de son spectre lorsque nous sommes passés de 0,2 mA (ligne noire) à 2 mA (ligne orange et verte).

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Selon certaines informations que j'ai trouvées , l'ampleur de cet effet peut être liée à la qualité du cristal semi-conducteur utilisé lors de la fabrication.

Je me demande si quelqu'un connaît un fournisseur qui produit des LED de très haute qualité pouvant présenter des spectres plus stables. Ou, peut-être existe-t-il une autre solution que quelqu'un connaît pour améliorer la stabilité spectrale des LED par rapport au courant.

led spectrum marque
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Voulez-vous des UV, un spectre visible ou autre chose?
Chris Laplante
Nous aimerions trouver des LED stables UV et couleur (rouge, vert, bleu). Ils semblent tous présenter ce problème à des degrés divers.
marquez
Les LED UV varient de 340 à 400 nm. Il existe des défis de fabrication sur la contrainte de bande interdite et le dopant avec des longueurs d'onde plus courtes inférieures à 365 nm. Pouvez-vous élaborer sur toutes les exigences spécifiques de longueur d'onde, de tolérance, de niveaux d'émission, de stabilité et de demande de volume de tous types?
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
Nous travaillons avec des LED UV de 395 nm, mais nous avons également besoin d'une solution pour les LED dans le spectre visible. Il n'est pas important que les LED aient une tolérance de fabrication élevée (nous mesurons le spectre de chaque LED que nous utilisons). L'important est que le spectre de la LED soit cohérent par rapport au courant. Nous souhaiterions la tolérance la plus élevée à cet égard (le coût n'est pas important). Nous sommes un laboratoire, donc les volumes sont faibles.
marquez
Voulez-vous un spectre plus large parce que vous pensez qu'il vous donnera également une partie plus robuste et plus durable? Ou allez-vous l'utiliser dans une application de spectroscopie? Ou autre chose?
The Photon

Réponses:

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Il serait peut-être préférable de parler à un ingénieur d'applications de l'entreprise qui fabrique vos LED. il existe plusieurs mécanismes possibles qui entraîneront des changements de longueur d'onde et, malheureusement, les solutions sont souvent en désaccord. Voici quelques scénarios et solutions possibles:

1) si c'est un effet de chauffage et que la longueur d'onde change avec le changement d'espacement atomique, alors le PWM pourrait être le chemin à parcourir. Mais cela se manifesterait par un élargissement du spectre, vous semblez obtenir un pic à certaines longueurs d'onde. L'énergie d'activation de ce pic subsidiaire devrait dire quelque chose au fabricant.

2) mais l'effet peut provenir du transport balistique des porteurs qui provoque alors un étalement spectral par collision - dans ce cas, une approche DC serait la meilleure car vous voulez éviter le pic actuel.

3) un courant plus élevé signifie un plus grand volume impliqué dans la conduction, ce qui signifie une plus grande chance d'interagir avec les dislocations et les défauts et pièges cristallins.

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2

L'une de ces LED qui me vient immédiatement à l'esprit est celle-ci: https://www.sparkfun.com/products/11393 . Il a un spectre bien défini (au moins selon la fiche technique ):

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Vous pouvez les obtenir sur Mouser , mais il semble que SparkFun ait le meilleur prix (ils essaient de s'en débarrasser).

Avago est l'entreprise qui fabrique celui-ci en particulier. Si vous effectuez une recherche sur leur site Web Well Defined Spatial Radiation Patterns, vous obtiendrez un tas d'autres LED similaires à celle-ci. Je suis sûr qu'il existe de nombreuses autres sociétés qui produisent ce type de LED.

Chris Laplante
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Intéressant. Cela me donne quelque chose pour continuer, merci. Il n'est pas clair pour moi qu'avoir un diagramme de rayonnement spatial cohérent indique nécessairement un spectre cohérent, mais ça vaut le coup.
marquez
@Mark: Bien sûr, pas de problème! Je ne suis pas sûr que ce soit le facteur déterminant pour ces types de LED. Ce n'est que le terme clé de la fiche technique qui a fait apparaître des résultats de recherche similaires sur le site Web d'Avago.
Chris Laplante
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Utilisez PWM au lieu de DC. De cette façon, vous avez toujours un niveau actuel, mais vous ne faites que varier la puissance moyenne.

Hassan
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Nous avons remarqué que le PWM maintient un spectre plus cohérent, mais nous avons également besoin de la linéarité de l'intensité de la LED par rapport à la fréquence et nous n'avons pas pu y parvenir.
marquez
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Si le prix n'est pas important pour une petite quantité, pourquoi jouer avec des LED classiques et pourquoi pas utiliser des lasers à semi-conducteurs?

J'ai superposé votre graphique avec quelques réponses laser à semi-conducteur. entrez la description de l'image ici La différence critique entre les LED conventionnelles et les LED laser réside dans les propriétés de résonance qui façonnent la pureté spectrale et la largeur de faisceau d'émission.

Si vous envisagez de vous lancer dans des produits issus de la bio-ingénierie ou de la spectroscopie à faible coût, quelles sont exactement vos autres exigences en plus de bandes latérales parasites plus faibles?

Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
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Hmmmm. Je vais regarder ces diodes laser. L'exigence la plus importante est que le spectre reste cohérent par rapport au courant. Je me demande si nous ne verrions pas un décalage de longueur d'onde de pointe avec ces diodes. Pouvez-vous atténuer les diodes laser comme vous le feriez avec une LED?
marquez
toutes les leds décalent le spectre avec une augmentation de la température de jonction Les lasers seront plus stables en raison de la résonance Q élevée.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75