本發(fā)明屬于半導體照明器件技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種測量裝置，尤其涉及一種基于積分球的真空紫外LED結(jié)溫和輻射測量系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

真空紫外(VUV)是波長10?200 nm的電磁波，VUV會被空氣中的氧強烈吸收，只能在真空中傳播，故而得名。因為真空紫外的光子能量大大超過有機分子中所有化學鍵的鍵能，因此可以產(chǎn)生光化學反應，在滅菌、污染處理、表面改性方面有很多應用。

隨著半導體光源的研究領(lǐng)域逐漸拓寬，研究發(fā)現(xiàn)寬禁帶半導體可以輻射出低于200 nm波長的真空紫外輻射，如AlN的禁帶寬度為6.2 eV，對應的波長200 nm。半導體光源作為第四代光源具有傳統(tǒng)光源不具備的非常多的優(yōu)點，但是溫度對于LED的性能影響非常顯著，因此結(jié)溫和紫外輻射是衡量半導體發(fā)光器件性能的關(guān)鍵指標。

目前測量LED結(jié)溫的最常用方法是根據(jù)結(jié)溫和正向電壓的定標曲線來確定LED的結(jié)溫，因此需要把測量點的溫度控制在某個數(shù)值，以使測到的數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠。當LED器件通電時，會產(chǎn)生熱量，溫度升高，這時需要用冷卻裝置把熱量吸收，使LED的p-n結(jié)溫度恒定。由于目前真空紫外LED的輻射效率很低，輸入的電功率大部分變成了熱能，需要有很好的冷卻措施來控制結(jié)溫。目前真空測光積分球是面向氣體放電燈的，沒有LED結(jié)溫測量裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種測量精度高、且能同時測量真空紫外LED結(jié)溫和紫外輻射的系統(tǒng)。

本發(fā)明提供的能同時測量真空紫外LED結(jié)溫和紫外輻射的系統(tǒng)，是基于積分球技術(shù)的，該系統(tǒng)包括：一可抽低真空的外部承載球，一可抽高真空的內(nèi)部積分球，一恒溫裝置及紫外輻射測量電路和驅(qū)動電路；其中，所述承載球和積分球通過航空插頭實現(xiàn)電連接；積分球的外壁裝有標準燈和真空紫外光探測裝置，所述的真空紫外光探測裝置為真空紫外功率計探頭和真空紫外光譜儀；所述的恒溫裝置為液冷系統(tǒng)；所述的紫外輻射測量電路和驅(qū)動電路通過航空插頭和整個系統(tǒng)相連；該測量系統(tǒng)可以在恒定結(jié)溫下工作，同時測量真空紫外LED的輻射通量、光譜功率分布、電功率、熱功率和結(jié)溫。測試具有良好的可重復性。

所述的承載球和積分球均由可分離和關(guān)閉的兩個半球構(gòu)成；外部承載球用于構(gòu)建低真空環(huán)境；內(nèi)部積分球用于測光，其下部開口與裝有真空紫外LED的法蘭連接，其外壁裝有真空紫外光探測裝置。

所述的承載球和積分球可在抽真空后充入氮氣作為保護氣體，氮氣也可以流出球外，起到對流散熱作用。

內(nèi)部積分球由無氧銅材料制成，可抽成高真空；球的內(nèi)壁覆有真空紫外的漫反射材料涂層聚四氟乙烯。

所述的紫外光探測裝置包括沿積分球外壁赤道圓周以90°為間隔依次安裝的真空紫外功率計、標準燈和真空紫外光譜儀，通過航空插頭與外部實現(xiàn)電連接。

所述的溫控裝置包括待測器件測量臺、液冷控制的恒溫基座和溫度探測反饋控制系統(tǒng)。

所述的溫度探測反饋控制系統(tǒng)包括感應所述待測器件測量臺的溫度傳感器、高精度溫度反饋系統(tǒng)、可向恒溫基座通水的溫控水浴裝置、可接受所述溫度探測反饋系統(tǒng)的信號且可控制所述溫控水浴裝置水溫的計算機控制系統(tǒng)。

所述的恒溫基座內(nèi)部排布曲折回路的管道。

本發(fā)明的積極進步效果在于：本發(fā)明通過水冷的方式進行降溫，恒溫效果更明顯，同時采用雙層可抽真空積分球來控制積分球的真空度，來防止真空紫外被氧氣吸收，提高測量的精確度，可以同時測量真空紫外光源的結(jié)溫和紫外輻射。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明溫控裝置的控制原理示意圖。

圖中標號：1為外部低真空承載球，1-2為電阻規(guī)，1-3為航空插頭，2為內(nèi)部高真空積分球，2-1為電離規(guī)，2-2為真空紫外功率計探頭，2-3為真空紫外光譜儀，2-4為標準燈，3為溫控裝置，3-1為溫度傳感器，3-2為恒溫基座，3-3為進出水口，3-4為滑動導軌，4為待測器件，5為測量電路和驅(qū)動電路。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步說明。所描述的實施例僅為本發(fā)明的部分實施例。基于本發(fā)明中的實施例而未作出創(chuàng)造性成果的其他所有實施例，都屬于本發(fā)明的保護范圍。

基于積分球的真空紫外LED結(jié)溫和紫外輻射測量系統(tǒng)，如圖1所示，包括外部承載球1，整個系統(tǒng)通過航空插頭1-3與下方測量電路和驅(qū)動電路相連。紫外測量裝置包括內(nèi)部高真空積分球2以及側(cè)壁安裝的真空紫外光探測裝置，并通過航空插頭與外部數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)相連。真空紫外光探測裝置包括沿積分球外壁赤道圓周以90°為間隔依次安裝的真空紫外功率計探頭、標準燈和真空紫外光譜儀。積分球2由無氧銅制成，承載球1和積分球2在排氣和多次用高純氮氣洗氣除去水蒸汽和氧氣后，充入氮氣，既避免氧氣對真空紫外的吸收，又起到對流散熱的作用。真空紫外輻射經(jīng)過探測裝置與外部計算機相連，進行數(shù)據(jù)處理和存儲。可以結(jié)合溫控裝置穩(wěn)定測量某一結(jié)溫下LED的真空紫外光譜和輻射通量。積分球用標準燈2-4來定標。

溫控裝置包括溫度傳感器3-1、恒溫基座3-2，滑動導軌3-4。恒溫基座內(nèi)部是彎曲的水流通道，增加水與基座的接觸面積，來達到更好的恒溫效果；恒溫基座3-2通過一個滑動導軌3-4連接在積分球支架上，可以上下移動和固定，方便安放待測器件；溫度傳感器3-1可以連接到恒溫基座3-2或待測器件4相連來獲取溫度信息，通過溫度反饋系統(tǒng)鏈接到計算機控制系統(tǒng)，當測得的溫度低于目標溫度時，計算機系統(tǒng)會控制水浴系統(tǒng)升溫，達到目標溫度；反之；當測得的溫度高于目標溫度時，水浴系統(tǒng)會被控制降低水的溫度，使恒溫基座迅速達到目標溫度。LED的結(jié)溫利用正向電壓法來測量。