Вплив температури на спектральні характеристики світлодіодів

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorШевлякова, Ганна Вікторівна
dc.contributor.authorШленчак, Анастасія Ярославівна
dc.date.accessioned2025-07-23T12:04:38Z
dc.date.available2025-07-23T12:04:38Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractДипломна робота присвячена аналізу впливу температури на спектральні характеристики світлодіодів різних типів. Актуальність теми зумовлена широким впровадженням LED-технологій у прецизійних галузях, таких як медицина, мікроскопія, спектроскопія, агротехнології, де стабільність спектра випромінювання є критично важливою для точності функціонування систем. У першому розділі досліджено фізичні основи формування випромінювання у світлодіодах, вплив температури на ширину забороненої зони та відповідні зсуви пікової довжини хвилі (температурний червоний зсув). Проаналізовано зміну таких параметрів як FWHM (повна ширина спектру на піввисоті), інтенсивність випромінювання, спектральна стабільність у LED на основі матеріалів InGaN, AlGaInP, GaN/AlGaN, зокрема у синіх, червоних, ультрафіолетових та білих світлодіодах. У другому розділі описано методологію дослідження спектральних характеристик LED в умовах змінної температури. Розглянуто конструкцію вимірювальних установок: спектрометри, інтегруючі сфери, джерела стабілізованого струму, охолоджувальні платформи на базі Пельтьє-елементів. Наведено алгоритм калібрування та збору спектральних даних, а також методи математичної обробки результатів (включаючи апроксимацію функціями Гауса та Voigt, побудову залежностей λ(T), I(T), FWHM(T)). У третьому розділі зосереджено увагу на методах стабілізації спектральних характеристик LED при зміні температури. Детально розглянуто пасивні методи: тепловідвід за допомогою радіаторів, металізованих друкованих плат (MCPCB), графітових фольг і термопрокладок. Проаналізовано активні методи: керування температурою за допомогою термоелектричних охолоджувачів, систем PID-регулювання, зворотного зв’язку через температурні сенсори. Наведено приклади реалізації таких підходів у комерційних і наукових LED-модулях.
dc.description.abstractotherThe bachelor's thesis is devoted to the analysis of the influence of temperature on the spectral characteristics of various types of light-emitting diodes (LEDs). The relevance of the topic is driven by the widespread adoption of LED technologies in precision fields such as medicine, microscopy, spectroscopy, and agrotechnology, where the stability of the emission spectrum is critically important for the accurate functioning of systems. The first chapter explores the physical principles of light emission in LEDs, the influence of temperature on the bandgap width, and the resulting shifts in peak wavelength (thermal red shift). Changes in parameters such as FWHM (Full Width at Half Maximum), emission intensity, and spectral stability are analyzed for LEDs based on InGaN, AlGaInP, and GaN/AlGaN materials, particularly in blue, red, ultraviolet, and white light-emitting diodes. The second chapter describes the methodology for investigating the spectral characteristics of LEDs under varying temperature conditions. It includes a review of experimental setups: spectrometers, integrating spheres, stabilized current sources, and Peltier-based thermal control platforms. The calibration process and spectral data acquisition algorithm are presented, along with mathematical data processing techniques (including Gaussian and Voigt approximations, and plotting dependencies such as λ(T), I(T), and FWHM(T)). The third chapter focuses on methods for stabilizing the spectral characteristics of LEDs during temperature variations. Passive methods are discussed in detail: heat dissipation using radiators, metal-core printed circuit boards (MCPCB), graphite foils, and thermal interface pads. Active methods are also analyzed: temperature regulation using thermoelectric coolers, PID controllers, and feedback systems with thermal sensors. Practical examples of such methods implemented in commercial and scientific LED modules are provided.
dc.format.extent51 с.
dc.identifier.citationШленчак, А. Я. Вплив температури на спектральні характеристики світлодіодів : дипломна робота … бакалавра : 153 Мікро- та наносистемна техніка / Шленчак Анастасія Ярославівна. – Київ, 2025. – 51 с.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/75172
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.subjectсвітлодіод
dc.subjectтермостабілізація
dc.subjectширина спектра (fwhm)
dc.subjectспектроскопія
dc.subjectled
dc.subjectthermal stabilization
dc.subjectspectral width (fwhm)
dc.subjectspectroscopy
dc.titleВплив температури на спектральні характеристики світлодіодів
dc.typeBachelor Thesis

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Shlenchak_bakalavr.pdf
Розмір:
1.47 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Бакалаврські роботи (МЕ)
Бакалаврські роботи