用于测量发光二极管在81 K至297 K结温范围内光谱和电学特性的低温恒温器装置

摘要： 我们介绍了一种用于测量发光二极管（LED）基本光学和电学特性的低温恒温器装置。该装置可在结温81-297K范围内，以小于1.5K的温阶监测低温恒温器压力及LED的正向电压、结温和电致发光光谱等特性。我们将该装置应用于商用黄色AlGaInP和蓝色InGaN LED。在低温条件下，电致发光光谱的精细结构得以分辨：对于黄色LED，在81K结温下观察到位于峰值能量下方87meV处的2.094eV声子复现峰；对于蓝色LED，则观测到2.599eV、2.510eV和2.422eV三个间隔89meV的级联声子复现峰。两类LED的正向电压均因组件材料电阻率随温度降低而急剧上升。我们发现Varshni公式得出的LED正向电压、光谱峰值能量和带隙能量的温度依赖性行为存在显著差异。当低温恒温器基础压力约为0.4mPa时，在180-185K区间还观测到由水固-气相变引发的尖锐压力峰。