y"> 2.3 Опис роботи установки
. 3.1 Опис конструкції і роботи оптичного каналу
Оптичний канал складається з:
1) мікроскопа МІМ - 7, МБС - 10;
2) Web-мікроскопа;
) блоку ультрафіолетової підсвічування;
) тепловізора поєднаного з мікроскопом;
Досліджуваний зразок поміщається під мікроскоп МІМ - 7 або МБС - 10, через Web-мікроскоп зображення поверхні передається на персональний комп'ютер, де відбувається подальша його обробка. Перед проведенням випробувань фотографується поверхню непрацюючого світлодіода і в робочому стані, після чого включається ультрафіолетова лампа, знімаються картини світіння під час фотолюмінесценції поверхні кристала без подачі зовнішнього живлення. Після цього відбувається підрахунок кількості дефектів у зразку. Тепловізор використовується, під час роботи СІД в номінальному режимі або при підвищених токах, для визначення картини локального перегріву і уточнення теплових розрахунків. З тепловізора зображення передається на комп'ютер, де відбувається його обробка оператором [18, 19, 20].
1 - УФ підсвічування; 2 - МІМ - 7; 3 - МБС - 10; 4 - мікроскоп; 5, 6 - Web-мікроскоп; 7 - тепловізор; 8 - персональний комп'ютер;
Малюнок 2.2 - Структурна схема оптичного блоку
. 3.2 Тепловізійний блок
Дозволяє бачити картину розподілу нагріву кристала і виявляти місця перегріву, які виникають за рахунок виходів дислокацій на поверхню кристала і освіти «закороток». Тепловізійний блок дозволяє уточнити розрахунки теплових процесів в кристалі, які виробляються на підставі даних отриманих при вимірах ВАХ і обробки зображення картин світіння. На сьогоднішній день даний пристрій ми не виготовили. У планах зібрати його із застосуванням тепловізійної матриці або готового блоку S5IR.
1 - мікроскоп; 2 - тепловизионная матриця; 3 - драйвер для тепловізійної матриці; 4 - ПК;
Малюнок 2.3 - Структурна схема тепловізійного блоку
2.3.3 Опис блоку електричних вимірювань
У електричний блок входять автоматизований будівник ВАХ і схема вимірювання ВАХ в області мікрострумів.
Вимірювання в області мікрострумів необхідні для визначення ступеня деградації гетероструктур СІД, оскільки в цій області зміни проявляються швидше, ніж при інших значеннях струмів. Причиною такої зміни стають наскрізні дефекти, що проходять через весь кристал, «закоротки».
Сфотографувавши поверхню кристала, проводити вимірювання ВАХ в області мікрострумів, після чого виробляють підрахунок виходів дислокацій на поверхні кристала оптичним методом. Ставлять діод на випробування і через деякий час повторюють вимірювання. У результаті одержують сімейство ВАХ в області мікрострумів при різних плотностях дефектів в кристалі, що дозволяє більш точно оцінити ступінь деградації кристала.
Автоматизований будівник ВАХ дозволяє побудувати сімейство ВАХ у всьому діапазоні робочих струмів. При цьому є можливість будувати характеристики, коли кристал нагрітий до певної температури. З'являється можливість побудувати сімейство калібрувальних ВАХ при різних температурах і потім, під час роботи СІД в номінальному режимі або при підвищених токах, визначити температуру активної зони кристала. Розглянемо більш детально установки дозволяють реалізувати дані методи.
2.3.4 Схема вимірювання в області мікрострумів
Використовується схема, в ланцюг якої входить досліджуваний зразок, резистор, два вольтметра і блок живлення. Схема представлена ??на малюнку 3.7.
Малюнок 2.4 - Схема вимірювання ВАХ в області мікрострумів
Чутливість даної схеми можна міняти за допомогою резистора. Це дозволяє налаштувати схему на необхідний інтервал струмів для більш точних вимірювань [19].
2.3.5 Автоматизований будівник ВАХ
Для дослідження вольтамперних характеристик (ВАХ) светоизлучающего діода (СІД) при зміні температури навколишнього середовища був створений прилад для зняття ВАХ і оперативного вимірювання температури, див. малюнок 2.5 [21].
Рисунок 2.5 - Структурна схема будівника ВАХ
Малюнок 2.6 - Головне вікно програми «Будівник ВАХ»
Прилад виконаний на відносно дешевому, але в теж час володіє обширним периферією, мікроконтролері Atmega 16 сімейства AVR, що випускається фірмою Atmel.
Принцип роботи автоматичного будівника ВАХ заснований на ступінчастому збільшенні струму поточного через...
