Koreliacinė šviesos diodų elektrinių ir optinių fliuktuacijų analizė
Anotacija
Pateikta detali didelės galios (3 W) baltą šviesą spinduliuojančių diodų elektrinių (diodo įtampos) ir optinių (šviesos spinduliuotės galios) fliuktuacijų koreliacijos analizė. Tiriamų diodų pagrindą sudaro mėlynos šviesos InGaN diodai, kurių paviršius padengtas YAG:Ce+3 fosforo sluoksniu, spinduliuojančiu plačiajuostæ geltoną šviesą. Tyrimai atlikti kambario temperatūroje labai plačiame tiesioginės srovės intervale. Elektrinių ir optinių triukšmų spektrai ir koreliacijos koeficientas išmatuoti dažnių srityje nuo 10 Hz iki 20 kHz; be to, koreliacijos koeficientas pirmą kartą išmatuotas ir kiekvienoje nurodytos dažnių srities oktavos juostoje. Eksperimentiniai triukšmų spektrai skaičiavimo patogumui išreikšti 1/f, 1/fα ir relaksacinio triukšmų spektrų suma. Toks triukšmo spektro išskaidymas į atskirus sandus patogus dar ir tuo, kad triukšmų šaltiniai, lemiantys šiuos triukšmų sandus, yra statistiškai nepriklausomi, o tai labai palengvina elektrinių ir optinių fliuktuacijų koreliacijos analizę. Nustatyta koreliacijos koeficiento priklausomybė nuo oktavos juostos centrinio dažnio, atsižvelgiant tik į žemadažnius triukšmus: 1/fα (α ≈ 1,55) triukšmo įnašas didžiausias yra tik žemuose dažniuose (<1 kHz), generacinio-rekombinacinio (relaksacinio) triukšmo didžiausias įnašas yra esant dažniui f0=1/(2πτ) (čia τ – relaksacijos trukmė), o triukšmo, turinčio 1/f pavidalo spektrą, įnašas į koreliacijos koeficientą yra didelis visame tirtame dažnių intervale. Įvertinta, kokia 1/f ir 1/fα elektrinio triukšmo (dispersijos) dalis lemia optinį triukšmą su tokiu pat spektru. Parodyta, kad koreliuotąją elektrinio triukšmo dalį lemia defektai, esantys aktyviojoje šviesos diodo srityje, o nekoreliuotąją – srovės nuotėkio kanalas, kurio varža yra žymiai didesnė nei diodo sandūros varža.
