文档介绍：LED和LD的光源特性测试实验
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LED和截止、击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子(少子)一部分与多数载流子(多子)复合而发光，如图2所示。由于复合是在少子扩散区内发光的，所以光仅在靠近PN结面数μm以内产生。
图2 LED发光原理
假设发光是在P区中发生的，那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光，或者先被发光中心捕获后，再与空穴复合发光。除了这种发光复合外，还有些电子被非发光中心(这个中心介于导带、介带中间附近)捕获，而后再与空穴复合，每次释放的能量不大，不能形成可见光。我们把发光的复合量与总复合量的比值称为内量子效率。
N ? qi ? r () G
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式中，Nr为产生的光子数，G为注入的电子-空穴对数。但是，产生的光子又有一部分会被LED材料本射吸收，而不能全部射出器件之外。作为一种发光器件，我们更感兴趣的是它能发出多少光子，表征这一性能的参数就是外量子效率
NT ? qe ? () G
式中，NT为器件射出的光子数。
发光二极管所发之光并非单一波长，如图3所示。由图可见，该发光管所发之光中某一波长λ0的光强最大，该波长为峰值波长。理论和实践证明，光的峰值波长λ与
2
发光区域的半导体材料禁带宽度,g有关，即λ?1240/Eg(mm)式中Eg的单位为电子伏特(eV)。若能产生可见光(波长在380nm紫光,780nm红光)，,。
图3 LED光谱图
LED/LD的P-I特性
在结构上，由于LED与LD相比没有光学谐振腔。因此，LD和LED的功率与电流的P-I关系特性曲线有很大的差别，如图4所示。LED的P-I曲线基本上是一条近似的线性直线，只有当电流过大时，由于PN结发热产生饱和现象，使P-I曲线的斜率减小。
图4 LED/LD的P-I特性曲线
对于半导体激光器来说，当正向注入电流较低时，增益小于0，——————————————————————————————————————
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此时半导体激光器只能发射荧光;随着电流的增大，注入的非平衡载流子增多，使增益大于0，但尚
未克服损耗，在腔内无法建立起一定模式的振荡，这种情况被称为超辐射;当注入电3
流增大到某一数值时，增益克服损耗，半导体激光器输出激光，此时的注入电流值定义为阈值电流Ith 。
由图4可以看出，注入电流