Введение
Глава 1. Аналитический обзор публикаций 12
1.1. Светоизлучающие диоды на основе гетероструктур 12
1.2. Конструкция светодиодов и их параметры 19
1.3. Деградация параметров 21
1.4. Разработки светосигнальной техники для ОАО «РЖД» на светодиодах 26
Глава 2. Методы и средства измерений параметров светодиодов 35
2.1. Система электрических, фотометрических и колориметрических характеристик светодиодов 35
2.1.1 Группа электрических характеристик 36
2.1.2. Группа фотометрических и энергетических характеристик излучения 43
2.1.3. Группа спектральных и колориметрических характеристик излучения 51
2.1.4. Группа общих температурных характеристик, условий хранения и эксплуатации ...60
2.2. Концепция и принципы построения системы измерительного оборудования 61
2.2.1. Описание разработанных средств измерений и области его применения. Сертификация средств измерения и аккредитация измерительной лаборатории 62
2.3. Методики измерений и расчёта параметров 85
2.3.1. Исходные измерения 85
2.3.2. Расчёт колориметрических характеристик излучения 88
2.3.3. Фотометрические характеристики. Измерение углового распределения силы света и расчёт светового потока 92
2.3.4. Электрические характеристики. Измерение и расчёт электрических и электрофизических характеристик светодиодов 100
Глава 3. Исследование деградации параметров светодиодов. Описание экспериментов по изучению деградации параметров. Методика подготовки и проведения эксперимента по изучению деградации. Описание эксперимента 102
3.1. Наиболее общая методика подготовки и проведения эксперимента по изучению деградации 103
3.2. Последовательность и порядок измерений в ходе эксперимента 103
3.3. Описание эксперимента 105
3.3.1. Изготовление образцов со специальными параметрами для исследования, технология их производства и отбора 106
3.3.2. Результаты температурных исследований параметров светодиодов 118
3.3.3. Влияние температурных зависимостей характеристик светодиодов на восприятие глазным аппаратом человека результирующего излучения 144
3.4.Комплексное исследование характеристик светодиодов различных производителей. 165
3.4.1. Исследования параметров светодиодов производства компании CREE 165
3.4.2. Исследования параметров светодиодов CREE XLamp ХР-Е, XLamp XP-G и XLamp XM-L 188
3.4.3. Светодиоды фирмы Philips - Lumileds «Luxeon «REBEL» 199
3.4.4. Исследование светодиодов производства ОАО «Светлана-ЛЕД» 203
3.4.5. Исследование светодиодов производства Samsung 212
3.4.6. Исследование светодиодов производства Seoul Semiconductor 218
Глава 4. Обоснование физических механизмов деградации по результатам экспериментов .
4.1. Деградационные характеристики групп светодиодов 228
4.2 Описание деградационных характеристик 229
4.3. Физические механизмы деградации параметров 240
4.4. Практическое применение результатов экспериментов при разработке и производстве светодиодов 255
4.5. Анализ результатов прогнозирования деградации параметров светодиодов и сравнение результатов исследований по фактической наработке образцов в течение 50000ч 263
Глава 5. Разработка полупроводниковых излучающих устройств высокой степени надёжности для нужд РЖД 270
5.1. Оценка используемых приборов световой сигнализации на РЖД и новых разработок,
претендующих на внедрение 270
5.2. Конструкция и основные принципы построения светодиодной лампы ЖСС для использования в линзовых комплектах 296
5.2.1. Обоснование параметров применяемых излучающих кристаллов для лампы ЖСС, схемы их включения и доказательства безопасности 302
5.2.2. Расчёт корригирующего фильтра 321
5.3. Оценка катафотного эффекта. Разработка методики по определению требований к отражающим характеристикам светооптических систем 329
5.4. Оценка фотобиологической безопасности излучения лампы ЖСС 350
Заключение. Основные выводы и результаты работы 359
Список использованной литературы 364
