Behavior of light emitting diodes at low temperature

• Autorzy: Pająkowski J.

Warianty tytułu

PL

Zachowanie diod elektroluminescencyjnych w niskiej temperaturze

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Light emittig diodes (LED] are junction semiconductors emitting visible, infrared or ultraviolet light. They are used in signaling, in telecommunication for optical fiber transmission, in medicine for spectrometry tests etc. More and more frequently they are also used for illuminating buildings. High intensity LEDs are used in 4th generation light bulbs. Typical temperatures of LEDs' operation range from -40 to 100°C (from 233 to 373K). However, numerous technical devices are supposed to operate within the range of lower temperatures, including devices used in space research, solid-state physics, cryotherapy and food industry. The article presents behavior of LEDs in temperature range from 77K to 300K and influence of temperature on diode's forward voltage V (sub)f and luminosity L. The tested diodes included red, yellow, green, blue, amber, yellow-green, white and violet colors. It was proved that along with change of work temperature also slightly changes light spectrum as lowering temperature shortens wavelength of light emitted by diode [2]. Lowering temperature from 300 to 77K causes shift of light spectrum of LEDs by approx. 30 nm in the direction of shorter wavelengths of light.

PL

Diody LED to półprzewodniki złączowe emitujące światło widzialne, podczerwone lub ultrafioletowe. Stosowane są w sygnalizacji, w telekomunikacji do transmisji światłowodowej, w medycynie do testów spektrometrycznych itd. Coraz częściej są one też stosowane do oświetlania budynków. Diody LED o dużej światłości wykorzystywane są w źródłach światła czwartej generacji. Typowy zakres temperatur pracy diod LED sięga od -40 do 100°C (od 233 do 373K). Jednakże liczne urządzenia techniczne przeznaczone są do pracy w zakresie niższych temperatur, w tym urządzenia stosowane do badań kosmicznych, w fizyce stała stałego, krioterapii i w przemyśle spożywczym. Artykuł prezentuje zachowanie diod LED w zakresie temperatur od 77K do 300K oraz wpływ temperatury na napięcie przewodzenia diod V (sub)f i jasność L. Badane diody obejmowały kolory: czerwony, żółty, zielony, niebieski, bursztynowy, żółto-zielony, biały i fioletowy. Wykazano, iż wraz ze zmianą temperatury niewielkiej zmianie ulega też widmo światła, gdy wraz ze spadkiem temperatury skraca się długość fal emitowanych przez diodę [2]. Obniżenie temperatury od 300 do 77K powoduje przesunięcie widma diod o około 30 nm w kierunku fal krótszych.

Słowa kluczowe

EN

LED; low temperatures

PL

dioda LED; niskie temperatury

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 52, nr 6
• Strony: 49--51
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Pająkowski J.

• Poznan University of Technology, Faculty of Electronics and Telecommunications

Bibliografia

• [1] Akimoto H., Marchenkov A., Jochemsen R., Frossati G.: Forward current - voltage characteristics of light-emitting diodes at low temperatures. Cryogenics (1998) 38 451-152.
• [2] Wiczyński G.: Influence of temperature on the optical spectrum of a LED. Elektronika (2008) 6 211-213.
• [3] Data sheet of HB5-435SOR-C diode - Huey Jann Electronics Industry CO., Ltd., 2005.
• [4] Data sheet of HB5D-434FY-C diode - Huey Jann Electronics Industry CO., Ltd., 2006.
• [5] Data sheet of HB5D-433AGD-C diode - Huey Jann Electronics Industry CO., Ltd., 2008.
• [6] Data sheet of HB5D-438ABD-C diode - Huey Jann Electronics Industry CO., Ltd., 2009.
• [7] Data sheet of HB5-437FA-C diode - Huey Jann Electronics Industry CO., Ltd., 2008.
• [8] Data sheet of HB5-433CG diode - Huey Jann Electronics Industry CO., Ltd., 2008.
• [9] Data sheet of HB5-439AWCA-C diode - Huey Jann Electronics Industry CO., Ltd.,2005.
• [10] Data sheet of OSSV5111A diode - OptoSupply., Ltd., 2006.
• [11] Pająkowski J.: Opened nitrogen cryostat. Elektronika (2004) 5 33-34.
• [12] OPT101 Burr-Brown datasheet- www.DatasheetCatalog.com