深紫外LED的光电测试系统设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

随着LED技术不断发展，其发光波长已经由可见光波段拓展到深紫外波段，其技术逐渐成熟和成本下降将使得紫外LED应用更加广泛，据 Reportlinker 网站最新研究报告称， 紫外 LED 市场有望以年 30%的增长率，从 2500 万美元增长到 2016 年的 1 亿美元， 具有广大的市场前景。深紫外 LED 在医疗、 杀菌、 印刷、 照明、 数据存储、 以及保密通信等方面都有重大应用价值。由于体积小、 结构简单、 波长可控、 集成性好， 且寿命长、 能耗低、 零污染， 深紫外 LED 比汞灯和氙灯等传统气体紫外光源有更大优势， 具有巨大的社会和经济价值。 此外， 利用日盲紫外光 （波长小于 280 nm） 进行通信， 可实现保密性高、 全天候抗干扰、 以及非视距通信， 具有重大的军事价值。随着紫外LED的发光功率的提升和成本的下降，未来紫外LED的应用会更加广泛，比目前的蓝光LED更加突出，将成为本世纪最具影响力的半导体产品之一。

经过研究人员的不断努力， 深紫外 LED 的发光效率有了较大的提高， 2008 年日本理研究所的 Hirayama 等人报导了发光波长 227 nm 的深紫外 LED； 次年日本理化研究所进一步报导了采用 InAlGaN 多量子阱结构， 制备发光波长 282 nm 的深紫外 LED， 实现 10.6 mW 的室温连续发光； 最近， SET 公司报导了发光波长 278 nm 的深紫外 LED， 在注入电流 20 mA 时的输出功率为 9.3 mW， 外量子效率高达 10.4%。然而，与蓝光LED相比目前紫外LED的发光效率还远不能令人满意，波长短于300nm的深紫外LED的发光效率普遍较低。而且深紫外LED的测试技术和手段相对落后，远远不能适应LED产业发展的要求。一些企业由于检测水平低，仪器配套性差，检测精度低，产品性能互相之间不可比对；一些企业所依赖的进口测试和分选设备价格很高。国外LED测试仪器利用Si C 、 Z n O 、 金刚石等, 其探测波长一般小于220 nm 。 在禁带宽度小于3. 4 e V 的半导体探测器中 , Al x G a1 - x N 材料的禁带宽度为 3. 4 ～ 6 . 3 e V 可调 , 由该材料制成的探测器可以根据实际的需要而调整吸收波长的范围 ( 2 25 ～ 362 n m ) 。 在 5 V 偏压下 , Al x Ga 1- x N 前照型探测器的量子效率已达到90 % ，具有高性能，高精度的特点。国内LED的检测仪器在技术上还比较欠缺，检测精度和速度都不能满足企业的需求。这种状况对我国深紫外LED产业的结构和发展十分不利。因此，设计深紫外LED光电参数的测试系统对促进我国的LED产业发展和提高LED的产品质量具有重要的意义。而且目前市场上对于深紫外LED短波的光电测试仪器特别少，因此设计深紫外LED的光电测试系统对其光学和电学性能的检测是非常有必要的。

2. 研究的基本内容与方案

一、基本内容

1.了解深紫外led器件的性能指标及测试方法；

2.学习了解上位机与智能仪器的通信原理；

3. 研究计划与安排

1-4周：查阅相关资料，了解深紫外led中外发展现状，并完成开题报告。

5-8周：完成深紫外led光电测试系统的硬件及软件系统设计并搭建测试平台。

9-11周：验证与调试系统。

4. 参考文献（12篇以上）

[1].陈航洋, 刘达艺, 李金钗, 林伟, 杨伟煌, 庄芹芹, 张彬彬, 杨闻操, 蔡端俊, 李书平, 高 al 组分 Ⅲ 族氮化物结构材料及其在深紫外 led应用的进展, 物理学进展 2013, 2: 43.

[2].孔晓慧,白廷柱,杨雅丽.紫外光固化led线光源的光学系统设计及仿真[j]. 光学学报. 2013(02).

[3].张国华,岳金顺.深紫外led的研究与应用[j]. 中国照明电器. 2015(03).