Laboratorium fotofizyki

Ćwiczenie 51

Elektroluminescencja złącz p-n

data wykonania ćwiczenia: 6 XII 2011

Wstęp teoretyczny

Dioda LED (Light Emiting Diode) zachowuje się podobnie jak zwykła dioda półprzewodnikowa, czyli przewodzi prąd w jednym kierunku - oczywiście wtedy, gdy jest spolaryzowana w kierunku przewodzenia. Różnica polega na tym, że napięcie przewodzenia wynosi ok. 2 V. Sterowanie diodą LED w dużym stopniu zależy od konstrukcji układu, z którym ma taka dioda współpracować, jak również od parametrów i budowy samej diody.

Każda dioda LED ma określony w swoich kartach katalogowych właściwy prąd przewodzenia, który jest potrzebny do uzyskania zadowalającego poziomu świecenia. I tak, w zależności od diody, dla większości typów prąd ten zawiera się od 2 mA do 20 mA. Poniżej przedstawię kilka przykładów rozwiązań konstrukcyjnych sterowania diodą LED, które pozwolą na późniejsze samodzielne zaprojektowanie podobnych rozwiązań.

Działanie diody elektroluminescencyjnej (LED) opiera się na zjawisku rekombinacji nośników ładunku (rekombinacja promienista). Zjawisko to zachodzi w półprzewodnikach wówczas, gdy elektrony przechodząc z wyższego poziomu energetycznego na niższy zachowują swój pseudo-pęd. Jest to tzw. przejście proste. Podczas tego przejścia energia elektronu zostaje zamieniona na kwant promieniowania elektromagnetycznego. Przejścia tego rodzaju dominują w półprzewodnikach z prostym układem pasmowym, w którym minimum pasma przewodnictwa i wierzchołkowi pasma walencyjnego odpowiada ta sama wartość pędu.

Główne parametry diod elektroluminescencyjnych (LED):

• sprawność kwantowa (zewnętrzna)

• skuteczność świetlna

• długość fali emitowanego światła

• szerokość widmowa

• moc wyjściowa

• częstotliwość graniczna

• czas narastania lub opadania

• maksymalny prąd (przewodzenia) zasilający (w mA)

• maksymalne napięcie wsteczne (do kilku V)

Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia było poznanie zjawiska elektroluminescencji półprzewodnikowych złącz p-n, poprzez badanie zależności wydajności świetlnej od prądu przepływającego przez złącze oraz charakterystyki prądowo-napięciowe diod elektroluminescencyjnych emitujących światło o różnej barwie.

Wykonanie ćwiczenia

Do gniazd kontrolnych znajdujących się na górnej części modułu sterująco-kontrolnego podłączono woltomierze w sposób opisany w instrukcji do ćwiczenia, a następnie do odpowiednich złącz modułu sterująco-kontrolnego podłączono panel diod LED i fotodetektor. Przygotowany w ten sposób układ zasilono prądem za pomocą przełącznika znajdującego się na tylnej ścianie obudowy modułu sterująco-kontrolnego, po czym wybrano diodę o barwie białej przy pomocy przełącznika wyboru barwy diody LED. Pokrętłem regulacji prądu diody LED ustawiono wartość napięcia sterującego wydajnością źródła prądowego U_I = 1 V, a przełącznikiem zakresu regulacji prądu diody LED wybrano najniższą wydajność prądową źródła prądowego (od 0 - 200 μA). Następnie ustawiono przełącznik kalibracji fotodetektora w pozycji, w której diody identyfikujące barwę i intensywność elektroluminescencji świecą światłem pulsującym. Pokrętłem kompensacji prądu ciemnego fotodetektora ustawiono wartość 0 V z największą możliwą dokładnością i ustawiono przełącznik kalibracji fotodetektora w takiej pozycji, aby diody identyfikujące barwę i intensywność elektroluminescencji świeciły ciągłym światłem. Następnie zmierzono spadek napięcia U_D na diodzie LED oraz natężenie rejestrowanego oświetlenia I, odczytując napięcie U_F na mierniku kontrolnym fotodetektora. Odczytane wartość zanotowano w tabeli odpowiadającej badanej diodzie i zgodnie z tabelą, zmierzono kolejno wartość spadku napięcia U_D i napięcie U_F na diodzie LED dla określonych wartości napięcia U_I. Następnie przełącznikiem zakresu regulacji prądu diody LED wybrano kolejny zakres wydajności prądowej źródła prądowego, czyli 0 - 2 mA i przeprowadzono w sposób analogiczny pomiar wartości spadku napięcia U_D i napięcia U_F na diodzie LED. Analogiczne czynności wykonano dla kolejnego zakresu wydajności prądowej źródła prądowego (0 - 20 mA). Za pomocą przełącznika wyboru barwy diody LED wybierano kolejno diody o barwach: niebieskiej, zielonej, żółtej, pomarańczowej i czerwonej i dla każdej z nich w sposób analogiczny jak dla diody białej wykonano pomiar wartości spadku napięcia U_D i napięcia U_F przy różnych zakresach wydajności prądowej źródła prądowego.

Opracowanie wyników

Tabela 1. Wyniki pomiarów i obliczeń dla diody czerwonej i pomarańczowej

		dioda czerwona					dioda pomarańczowa
Zakres prądowy	UI [V]	UD [V]	UF [V]	ID [A]	Φν [lm]	Eν [lx]	UD [V]	UF [V]	ID [A]	Φν [lm]	Eν [lx]
0-200 μA	1	1,629	0,1	0,00002	4,16E-07	7,05E-02	1,604	0,011	1,41E-06	2,95E-12	1,22E-06
		1,26	1,638	0,134	2,52E-05	5,57E-07	9,44E-02	1,613	0,014	1,89E-06	3,75E-12	1,55E-06
		1,58	1,647	0,179	3,16E-05	7,44E-07	1,26E-01	1,622	0,021	2,52E-06	5,63E-12	2,33E-06
		1,99	1,656	0,242	3,98E-05	1,01E-06	1,70E-01	1,632	0,023	3,4E-06	6,17E-12	2,55E-06
		2,51	1,665	0,324	5,02E-05	1,35E-06	2,28E-01	1,642	0,026	4,56E-06	6,97E-12	2,88E-06
		3,16	1,675	0,435	6,32E-05	1,81E-06	3,06E-01	1,652	0,028	6,12E-06	7,51E-12	3,10E-06
		3,98	1,684	0,582	7,96E-05	2,42E-06	4,10E-01	1,662	0,029	8,2E-06	7,77E-12	3,21E-06
		5,01	1,695	0,78	0,0001	3,24E-06	5,50E-01	1,673	0,029	0,000011	7,77E-12	3,21E-06
		6,31	1,705	1,023	0,000126	4,25E-06	7,21E-01	1,683	0,03	1,44E-05	8,04E-12	3,32E-06
		7,94	1,716	1,352	0,000159	5,62E-06	9,53E-01	1,695	0,029	1,91E-05	7,77E-12	3,21E-06
	0-2 mA	1	1,719	0,281	0,0002	1,45E-05	2,46E+00	1,697	0,002	0,000492	1,87E-11	7,72E-06
		1,26	1,728	0,369	0,000252	1,91E-05	3,23E+00	1,707	0,004	0,000646	3,74E-11	1,54E-05
		1,58	1,738	0,485	0,000316	2,50E-05	4,25E+00	1,717	0,007	0,00085	6,54E-11	2,70E-05
		1,99	1,748	0,632	0,000398	3,26E-05	5,53E+00	1,727	0,009	0,001106	8,41E-11	3,47E-05
		2,51	1,759	0,824	0,000502	4,26E-05	7,21E+00	1,737	0,013	0,001442	1,21E-10	5,02E-05
		3,16	1,772	1,072	0,000632	5,54E-05	9,38E+00	1,747	0,018	0,001876	1,68E-10	6,95E-05
		3,98	1,783	1,386	0,000796	7,16E-05	1,21E+01	1,758	0,023	0,00242	2,15E-10	8,88E-05
		5,01	1,796	1,785	0,001002	9,22E-05	1,56E+01	1,769	0,032	0,00312	2,99E-10	1,24E-04
		6,31	1,811	2,3	0,001262	0,000119	2,01E+01	1,78	0,043	0,00402	4,02E-10	1,66E-04
		7,94	1,825	2,95	0,001588	0,000152	2,58E+01	1,791	0,057	0,00516	5,33E-10	2,20E-04
	2-20 mA	1	1,833	0,226	0,002	5,50E-05	9,32E+00	1,795	0,005	0,01864	1,77E-10	7,32E-05
		1,26	1,848	0,287	0,00252	6,98E-05	1,18E+01	1,808	0,007	0,0236	2,48E-10	1,03E-04
		1,58	1,866	0,368	0,00316	8,95E-05	1,52E+01	1,817	0,009	0,0304	3,19E-10	1,32E-04
		1,99	1,883	0,463	0,00398	0,000113	1,91E+01	1,827	0,012	0,0382	4,25E-10	1,76E-04
		2,51	1,903	0,589	0,00502	0,000143	2,43E+01	1,839	0,015	0,0486	5,32E-10	2,20E-04
		3,16	1,924	0,746	0,00632	0,000181	3,08E+01	1,851	0,021	0,0616	7,44E-10	3,08E-04
		3,98	1,946	0,94	0,00796	0,000229	3,88E+01	1,863	0,027	0,0776	9,57E-10	3,95E-04
		5,01	1,972	1,181	0,01002	0,000287	4,87E+01	1,879	0,034	0,0974	1,2E-09	4,98E-04
		6,31	1,997	1,477	0,01262	0,000359	6,09E+01	1,891	0,043	0,1218	1,52E-09	6,30E-04
		7,94	2,025	1,84	0,01588	0,000448	7,59E+01	1,909	0,054	0,1518	1,91E-09	7,91E-04

Tabela 2. Wyniki pomiarów i obliczeń dla diody żółtej i zielonej

		dioda żółta					dioda zielona
Zakres prądowy	UI [V]	UD [V]	UF [V]	ID [A]	Φν [lm]	Eν [lx]	UD [V]	UF [V]	ID [A]	Φν [lm]	Eν [lx]
0-200 μA	1	1,663	0,022	2,00E-05	2,16E-07	0,03658	2,31	0,003	0,00002	3,65E-08	0,006183
		1,26	1,672	0,025	2,52E-05	2,45E-07	0,041568	2,32	0,004	2,52E-05	4,86E-08	0,008245
		1,58	1,68	0,035	3,16E-05	3,43E-07	0,058195	2,33	0,004	3,16E-05	4,86E-08	0,008245
		1,99	1,687	0,05	3,98E-05	4,91E-07	0,083136	2,34	0,005	3,98E-05	6,08E-08	0,010306
		2,51	1,696	0,067	5,02E-05	6,57E-07	0,111402	2,36	0,006	5,02E-05	7,3E-08	0,012367
		3,16	1,706	0,096	6,32E-05	9,42E-07	0,159621	2,38	0,008	6,32E-05	9,73E-08	0,016489
		3,98	1,714	0,131	7,96E-05	1,29E-06	0,217816	2,41	0,011	7,96E-05	1,34E-07	0,022673
		5,01	1,724	0,18	1,00E-04	1,77E-06	0,299289	2,43	0,015	0,0001	1,82E-07	0,030917
		6,31	1,733	0,244	1,26E-04	2,39E-06	0,405703	2,46	0,019	0,000126	2,31E-07	0,039162
		7,94	1,744	0,32	1,59E-04	3,14E-06	0,53207	2,49	0,026	0,000159	3,16E-07	0,05359
	0-2 mA	1	1,746	0,474	2,00E-04	5,78E-05	9,793015	2,52	0,005	0,0002	7,56E-07	0,128056
		1,26	1,757	0,648	2,52E-04	7,9E-05	13,38792	2,54	0,006	0,000252	9,07E-07	0,153667
		1,58	1,766	0,882	3,16E-04	0,000108	18,22245	2,56	0,007	0,000316	1,06E-06	0,179279
		1,99	1,778	1,129	3,98E-04	0,000138	23,32556	2,58	0,009	0,000398	1,36E-06	0,230501
		2,51	1,789	1,5	5,02E-04	0,000183	30,99055	2,61	0,011	0,000502	1,66E-06	0,281724
		3,16	1,802	2,01	6,32E-04	0,000245	41,52734	2,63	0,013	0,000632	1,96E-06	0,332946
		3,98	1,815	2,74	7,96E-04	0,000334	56,60941	2,65	0,017	0,000796	2,57E-06	0,435391
		5,01	1,829	3,655	1,00E-03	0,000446	75,51365	2,67	0,021	0,001002	3,17E-06	0,537836
		6,31	1,843	4,97	1,26E-03	0,000606	102,682	2,7	0,026	0,001262	3,93E-06	0,665892
		7,94	1,859	6,75	1,59E-03	0,000823	139,4575	2,73	0,033	0,001588	4,99E-06	0,845171
	2-20 mA	1	1,867	0,334	2,00E-03	0,000192	32,50391	2,75	0,01	0,002	7,12E-06	1,206373
		1,26	1,883	0,453	2,52E-03	0,00026	44,08465	2,77	0,012	0,00252	8,54E-06	1,447648
		1,58	1,898	0,606	3,16E-03	0,000348	58,97416	2,8	0,015	0,00316	1,07E-05	1,80956
		1,99	1,916	0,809	3,98E-03	0,000465	78,72954	2,82	0,018	0,00398	1,28E-05	2,171472
		2,51	1,934	1,074	5,02E-03	0,000617	104,5186	2,86	0,022	0,00502	1,57E-05	2,654021
		3,16	1,953	1,414	6,32E-03	0,000812	137,6064	2,89	0,026	0,00632	1,85E-05	3,13657
		3,98	1,975	1,839	7,96E-03	0,001056	178,9662	2,93	0,032	0,00796	2,28E-05	3,860394
		5,01	1,997	2,37	1,00E-02	0,001361	230,6415	2,98	0,038	0,01002	2,7E-05	4,584218
		6,31	2,02	3,03	1,26E-02	0,00174	294,8708	3,03	0,046	0,01262	3,27E-05	5,549317
		7,94	2,05	3,81	1,59E-02	0,002188	370,7782	3,09	0,055	0,01588	3,91E-05	6,635053

Tabela 3. Wyniki pomiarów i obliczeń dla diody niebieskiej i białej

		dioda niebieska					dioda biała
Zakres prądowy	UI [V]	UD [V]	UF [V]	ID [A]	Φν [lm]	Eν [lx]	UD [V]	UF [V]	ID [A]	Φν [lm]	Eν [lx]
0-200 μA	1	2,54	0,075	0,00002	1,13E-07	0,019156	2,47	0,413	0,00002	2,02E-06	0,34155
		1,26	2,55	0,108	2,52E-05	1,63E-07	0,027585	2,48	0,54	2,52E-05	2,63E-06	0,446578
		1,58	2,56	0,156	3,16E-05	2,35E-07	0,039845	2,49	0,709	3,16E-05	3,46E-06	0,586341
		1,99	2,58	0,225	3,98E-05	3,39E-07	0,057468	2,5	0,925	3,98E-05	4,51E-06	0,764972
		2,51	2,59	0,322	5,02E-05	4,85E-07	0,082244	2,51	1,204	5,02E-05	5,87E-06	0,995705
		3,16	2,6	0,452	6,32E-05	6,81E-07	0,115447	2,51	1,568	6,32E-05	7,65E-06	1,296732
		3,98	2,62	0,632	7,96E-05	9,52E-07	0,161422	2,52	2,03	7,96E-05	9,9E-06	1,678804
		5,01	2,63	0,87	0,0001	1,31E-06	0,222211	2,54	2,61	0,0001	1,27E-05	2,158463
		6,31	2,64	1,183	0,000126	1,78E-06	0,302156	2,55	3,35	0,000126	1,63E-05	2,770441
		7,94	2,66	1,595	0,000159	2,4E-06	0,407387	2,56	4,28	0,000159	2,09E-05	3,539548
	0-2 mA	1	2,66	0,172	0,0002	3,22E-06	0,545876	2,57	0,435	0,0002	2,64E-05	4,470056
		1,26	2,67	0,226	0,000252	4,23E-06	0,717256	2,58	0,547	0,000252	3,32E-05	5,620966
		1,58	2,69	0,299	0,000316	5,6E-06	0,948936	2,59	0,693	0,000316	4,2E-05	7,121261
		1,99	2,7	0,389	0,000398	7,28E-06	1,234569	2,61	0,868	0,000398	5,26E-05	8,919559
		2,51	2,71	0,504	0,000502	9,44E-06	1,599544	2,63	1,091	0,000502	6,61E-05	11,2111
		3,16	2,73	0,649	0,000632	1,22E-05	2,05973	2,64	1,36	0,000632	8,25E-05	13,97535
		3,98	2,74	0,833	0,000796	1,56E-05	2,643691	2,66	1,687	0,000796	0,000102	17,33559
		5,01	2,75	1,059	0,001002	1,98E-05	3,360947	2,68	2,08	0,001002	0,000126	21,37406
		6,31	2,77	1,344	0,001262	2,52E-05	4,265451	2,7	2,57	0,001262	0,000156	26,40929
		7,94	2,79	1,689	0,001588	3,16E-05	5,360377	2,72	3,15	0,001588	0,000191	32,36937
	2-20 mA	1	2,79	0,445	0,002	3,92E-05	6,652376	2,74	0,82	0,002	0,000234	39,69069
		1,26	2,81	0,56	0,00252	4,94E-05	8,37153	2,76	0,993	0,00252	0,000284	48,06445
		1,58	2,82	0,689	0,00316	6,08E-05	10,29997	2,78	1,2	0,00316	0,000343	58,08393
		1,99	2,84	0,847	0,00398	7,47E-05	12,66194	2,8	1,452	0,00398	0,000415	70,28156
		2,51	2,87	1,039	0,00502	9,16E-05	15,53218	2,89	1,741	0,00502	0,000497	84,27011
		3,16	2,89	1,262	0,00632	0,000111	18,86584	2,86	2,08	0,00632	0,000594	100,6788
		3,98	2,92	1,53	0,00796	0,000135	22,87222	2,89	2,47	0,00796	0,000705	119,5561
		5,01	2,95	1,848	0,01002	0,000163	27,62605	2,93	2,93	0,01002	0,000837	141,8216
		6,31	2,99	2,22	0,01262	0,000196	33,18714	2,97	3,45	0,01262	0,000985	166,9913
		7,94	3,04	2,65	0,01588	0,000234	39,61527	3,02	4,05	0,01588	0,001157	196,0333

Przykładowe obliczenia

prąd płynący przez złącza p-n:

I_D = α · U_I

gdzie: α - współczynnik zależny od zakresu prądowego źródła wg Tabeli 2 z instrukcji [A/V]

U_I - napięcie sterujące wydajnością źródła prądowego [V]

I_D = 2 · 10^-5 A/V · 1 V = 2 · 10^-5 A

całkowity strumień świetlny rejestrowany przez fotodetektor:

gdzie: Φ_λ - fotometryczna gęstość monochromatyczna strumienia świetlnego

λ₁ i λ₂ - najmniejsza i największa długość fali analizowanych widm spektralnych, odpowiednio 350 i 750 nm

β - współczynnik zależny od barwy diody i zakresu prądowego (wg Tabeli 2 z instrukcji do ćwiczenia) [A/V]

U_F - napięcie na fotodetektorze [V]

K_m - fotometryczny równoważnik promieniowania, 683 lm/W

δ(λ) - znormalizowany rozkład spektralny emisji diody LED (wg pliku załączonego do instrukcji)

χ(λ) - średnia czułość ludzkiego oka (wg pliku załączonego do instrukcji)

η(λ) - fotoczułość fotodetektora LED (wg pliku załączonego do instrukcji)

natężenie oświetlenia rejestrowane przez fotodetektor:

gdzie: S - powierzchnia fotodetektora, 5,9 · 10^-6 m²

Na podstawie obliczeń sporządzono:

• charakterystyki prądowo-napięciowe badanych diod w układzie zwykłym (wykres 1.) oraz półlogarytmicznym (wykres 2.)

• wykresy zależności natężenia oświetlenia od spadku napięcia na diodach w układzie zwykłym (wykres 3.) oraz półlogarytmicznym (wykres 4.)

• wykresy zależności natężenia oświetlenia od prądu płynącego przez diody w układzie zwykłym (wykres 5.) oraz dwulogarytmicznym (wykres 6.)

Dla każdej z badanych diod obliczono spektrometryczną (Φ(λ)) i fotometryczną (Φ_λ) gęstość monochromatyczną strumienia światła w zakresie długości fali świetlnej 350-750 nm przy największej wydajności źródła prądowego (20 mA). Wyniki przedstawiono graficznie na wykresach 7-9.

Przykładowe obliczenia

Dla diody białej obliczono całkowitą światłość I_ov. Wyniki przedstawiono w tabeli 5.

Tabela 5. Całkowita światłość białej diody LED

Zakres prądowy	UI [V]	UD [V]	UF [V]	Iv [cd]	Iov [cd]
0-200 μA	1	2,47	0,413	0,01046	-0,10583
		1,26	2,48	0,54	0,013676	-0,13838
		1,58	2,49	0,709	0,017957	-0,18168
		1,99	2,5	0,925	0,023427	-0,23703
		2,51	2,51	1,204	0,030493	-0,30853
		3,16	2,51	1,568	0,039712	-0,40181
		3,98	2,52	2,03	0,051413	-0,52019
		5,01	2,54	2,61	0,066103	-0,66882
		6,31	2,55	3,35	0,084845	-0,85845
		7,94	2,56	4,28	0,108399	-1,09677
	0-2 mA	1	2,57	0,435	0,136895	-1,38509
		1,26	2,58	0,547	0,172142	-1,74171
		1,58	2,59	0,693	0,218089	-2,2066
		1,99	2,61	0,868	0,273162	-2,76382
		2,51	2,63	1,091	0,34334	-3,47388
		3,16	2,64	1,36	0,427995	-4,33041
		3,98	2,66	1,687	0,530903	-5,37161
		5,01	2,68	2,08	0,654581	-6,62297
		6,31	2,7	2,57	0,808785	-8,18319
		7,94	2,72	3,15	0,991312	-10,03
	2-20 mA	1	2,74	0,82	1,215527	-12,2986
		1,26	2,76	0,993	1,471974	-14,8933
		1,58	2,78	1,2	1,77882	-17,9979
		1,99	2,8	1,452	2,152373	-21,7775
		2,51	2,89	1,741	2,580772	-26,112
		3,16	2,86	2,08	3,083289	-31,1964
		3,98	2,89	2,47	3,661405	-37,0457
		5,01	2,93	2,93	4,343287	-43,9449
		6,31	2,97	3,45	5,114109	-51,744
		7,94	3,02	4,05	6,003519	-60,7429

Przykładowe obliczenia

, gdzie:

σ(φ) - rozkład kątowy światłości diody LED

I_v - światłość diody LED [cd]

, gdzie:

R - odległość fotodiody od diody LED, 0,175 m

s - powierzchnia wycięta ze sfery o promieniu R przez kąt bryłowy Ω, 5,9 · 10^-6 m²

Wnioski

Na podstawie charakterystyk prądowo-napięciowych sporządzonych dla badanych diod można stwierdzić, że dla każdej z nich uzyskuje się inny spadek napięcia przy zastosowaniu tych samych wartości natężenia prądu. Wynika to z faktu, że aby uzyskać wiązkę światła o określonej barwie (czyli określonej długości fali wytwarzanego promieniowania) niezbędna jest odpowiednia ilość energii. Aby wytworzyć wiązkę światła o barwie niebieskiej, potrzeba większej energii niż dla światła o barwie czerwonej. Porównywalne wyniki uzyskano dla diod czerwonej, żółtej i pomarańczowej oraz dla diod niebieskiej, zielonej i białej, co wynika właśnie z faktu, że dal pierwszej grupy badanych barwnych diod, jak i dla drugiej grupy, w przypadku zielonej i niebieskiej diody, wytwarzane promieniowanie ma zbliżony zakres emitowanych długości fal. Występowanie charakterystyki prądowo-napięciowej diody białej w pobliżu charakterystyk prądowo-napięciowych diod zielonej i niebieskiej sugeruje, że w wiązce światła białego występuje przewaga fal o długościach charakterystycznych dla zakresu barwy niebieskiej i zielonej, mimo, że dioda ta powinna emitować fale z pełnego zakresu widzialnego. Wynika to z samej budowy tej diody, która w rzeczywistości jest diodą niebieską, tylko, że pokrytą pierwiastkiem stanowiącym pewnego rodzaju filtr, który nie przepuszcza pewnej długości fali. Potwierdzają to wyliczone i przedstawione w postaci wykresów wartości spektrofotometrycznej gęstości monochromatycznej strumienia światła, które dla diody niebieskiej i białej prawie się pokrywają.

W przypadku wyznaczonej zależności natężenia oświetlenia od spadku napięcia w układzie prostym na diodach zaobserwowano, że natężenie oświetlenia diody białej znacznie zmienia się wraz ze spadkiem napięcia, zdecydowanie mniej ulega zmianie natężenie oświetlenia diody niebieskiej oraz diod żółtej i czerwonej, a najmniej diody zielonej. Dla diody pomarańczowej praktycznie nie zauważa się zmiany natężenia oświetlenia od spadku napięcia.

W przypadku zależności natężenia oświetlenia od prądu płynącego przez diody w układzie prostym największy wzrost natężenia światła w stosunku do wzrostu natężenia prądu zaobserwowano w przypadku diody białej. Dla pozostałych diod zmiany te były znacznie słabsze, a dla diody pomarańczowej praktycznie nie zauważono wpływu przepływającego przez diodę prądu na natężenie oświetlenia.

Na podstawie obliczonej spektrometrycznej (Φ(λ)) i fotometrycznej (Φ_λ) gęstości monochromatycznej strumienia światła dla wszystkich analizowanych diod w zakresie długości fali świetlnej 350-750 nm przy największej wydajności źródła prądowego (20 mA) stwierdzono, że najniższą wartość w maksimum zarówno spektrofotometrycznej, jak i fotometrycznej gęstości monochromatycznej strumienia światła uzyskuje się dla diody pomarańczowej. Badane diody można uszeregować pod względem wzrastającej maksymalnej spektrofotometrycznej gęstości monochromatycznej strumienia światła następująco: pomarańczowa, zielona, żółta, czerwona i, mniej więcej na tym samym poziomie, niebieska i biała.

11

---