LED con espectros altamente estables

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Hemos notado que los LED listos para usar exhiben algunos cambios en la forma (y a veces en el pico) de su espectro a medida que cambia la cantidad de corriente que fluye a través de ellos.

Por ejemplo, un LED UV que probamos mostró el siguiente cambio en la forma de su espectro cuando cambiamos de 0.2 mA (línea negra) a 2 mA (línea naranja y verde).

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Según alguna información que he encontrado , la magnitud de este efecto puede estar relacionada con la calidad del cristal semiconductor utilizado durante la fabricación.

Me pregunto si alguien sabe de un proveedor que produzca LED de muy alta calidad que puedan exhibir espectros más estables. O tal vez hay otra solución que alguien conoce para mejorar la estabilidad espectral de los LED frente a la corriente.

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¿Quieres UV, espectro visible u otra cosa?
Chris Laplante
Nos gustaría encontrar LED estables de UV y color (rojo, verde, azul). Todos parecen exhibir este problema en diversos grados.
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Los LED UV varían de 340 a 400 nm. Existen desafíos de fabricación en la tensión de banda prohibida y dopante con longitudes de onda más cortas por debajo de 365 nm. ¿Puede elaborar sobre todos los requisitos específicos de longitud de onda, tolerancia, niveles de emisión, estabilidad y demanda de volumen de todo tipo?
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
Estamos trabajando con LED UV de 395 nm, pero también necesitamos una solución para LED en todo el espectro visible. No es importante que el LED tenga una alta tolerancia de fabricación (medimos el espectro de cada LED que usamos). Lo importante es que el espectro del LED es consistente frente a la corriente. Queremos la mayor tolerancia a este respecto (el costo no es importante). Somos un laboratorio, por lo que los volúmenes son bajos.
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¿Desea un espectro más amplio porque cree que también le dará una pieza más robusta y duradera? ¿O lo vas a usar en una aplicación de espectroscopia? ¿O algo mas?
El fotón

Respuestas:

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Sería mejor hablar con un ingeniero de aplicaciones de la compañía que fabrica sus LED. Hay varios mecanismos posibles que causarán cambios en la longitud de onda y desafortunadamente las soluciones a menudo están en desacuerdo. Aquí hay algunos escenarios y posibles soluciones:

1) si es un efecto de calentamiento y la longitud de onda está cambiando con el cambio de espacio atómico, entonces PWM podría ser el camino a seguir. Pero si esto se manifestaría como una ampliación del espectro, parece que está llegando a su punto máximo en ciertas longitudes de onda. La energía de activación de ese pico subsidiario debería decirle algo al fabricante.

2) pero el efecto podría deberse al transporte balístico de los transportistas que luego están causando una dispersión espectral por colisión; en ese caso, un enfoque de CC sería mejor ya que desea evitar el aumento actual.

3) mayor corriente significa un mayor volumen involucrado con la conducción, lo que significa una mayor posibilidad de interactuar con dislocaciones y defectos y trampas de cristal.

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Uno de esos LED que viene a la mente de inmediato es este: https://www.sparkfun.com/products/11393 . Tiene un espectro bien definido (al menos según la hoja de datos ):

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Puede obtenerlos en Mouser , pero parece que SparkFun tiene el mejor precio (están tratando de deshacerse de ellos).

Avago es la compañía que hace este en particular. Si realiza una búsqueda en su sitio web Well Defined Spatial Radiation Patterns, obtendrá un montón de otros LED similares a este. Estoy seguro de que hay muchas otras compañías que producen este tipo de LED.

Chris Laplante
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Interesante. Eso me da algo para seguir, gracias. Para mí no está claro que tener un patrón de radiación espacial consistente necesariamente indique un espectro consistente, pero vale la pena intentarlo.
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@ Mark: ¡Claro, no hay problema! No estoy seguro de que este sea el factor definitorio para este tipo de LED. Fue solo el término clave de la hoja de datos que trajo resultados de búsqueda similares en el sitio web de Avago.
Chris Laplante
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Use PWM en lugar de DC. De esta manera, siempre tiene un nivel actual, pero solo está variando la potencia promedio.

Hassan
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Hemos notado que PWM mantiene un espectro más consistente pero también requerimos linealidad de la intensidad del LED frente a la frecuencia y no hemos podido lograrlo.
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Si el precio no es importante para una pequeña cantidad, ¿por qué jugar con LED convencionales y por qué no usar láseres de semiconductores?

Superpuse su gráfico con algunas respuestas láser de semiconductores. ingrese la descripción de la imagen aquí La diferencia crítica entre el LED convencional y el LED láser son las propiedades resonantes que dan forma a la pureza espectral y al ancho del haz de emisión.

Si planea ingresar a productos de bioingeniería o espectroscopía de bajo costo, ¿cuáles son sus otros requisitos además de las bandas laterales de emisiones espurias más bajas?

Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
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Hmmmm Examinaré estos diodos láser. El requisito más importante es que el espectro se mantenga consistente vs. actual. Me pregunto si no veríamos un cambio de longitud de onda máxima con estos diodos. ¿Puedes atenuar los diodos láser como lo harías con un LED?
marca el
todos los leds cambian de espectro con un aumento en la temperatura de unión Los láseres serán más estables debido a la alta resonancia Q.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75