Phép đo hiệu suất lượng tử bên ngoài (EQE) dành cho các điốt phát sáng (LED, OLED)

Hiệu suất lượng tử bên ngoài (EQE) là tỷ lệ giữa số lượng photon phát ra theo hướng nhìn thuận với số lượng electron được bơm vào liên quan đến hiệu ứng quang điện. Với các photon phát ra càng cao thì hiệu quả càng tốt. EQE thường liên quan đến hệ số phản xạ hoặc diện tích phản chiếu của gương bên trong chip và cấu trúc chiết xuất ánh sáng bề mặt như độ nhám bề mặt và tinh thể quang tử. Có ba kênh mất, mà trong đó ánh sáng bị mất, phản xạ bên trong, hấp thụ trong lớp, chế độ ghép nối biến thiên. Khi đó, điều này sẽ bị ảnh hưởng bởi các thông số khác nhau và ảnh hưởng đến hiệu quả. Sự phụ thuộc vào góc phát xạ của EL được đánh giá là một yếu tố để đo hiệu suất lượng tử bên ngoài (EQE).

EQE thay đổi tùy thuộc vào năng lượng, do đó, nó thường được biểu diễn dưới dạng biểu đồ hiệu suất so với bước sóng ánh sáng.

Theo hình 1, người dùng sẽ dễ xác định hơn ở từng điểm bước sóng. Nói cách khác, điều này có thể tìm ra điểm tốt nhất để giảm thiểu hệ số phản xạ trong phạm vi của EQE dựa trên bước sóng (dưới 100%).

Bằng việc đo lường EQE, chúng ta có thể tìm ra số đo số lượng photon được tách ra khỏi không khí trên mỗi electron được bơm vào. Từ đó giảm thiểu tổn thất liên quan đến năng lượng, vật liệu,… thông qua các sản phẩm pin mặt trời, OLED, LED…. Nói cách khác, với phép đo EQE sẽ tối ưu hóa các yếu tố tiết kiệm điện năng cho các sản phẩm điện tử.

Công dụng:

• Kiểm tra cấu trúc và vật liệu di động, cũng như để xác minh việc sản xuất mô-đun có thể tái sản xuất
• Trong suốt quá trình đo lường EQE, nó sẽ biết điều kiện phù hợp để tối ưu hóa cách tiếp cận hiệu quả
• Để điều tra cơ chế phát xạ từ quan điểm sử dụng thiết bị cho các ứng dụng hiển thị
• Nó là một công cụ chẩn đoán tuyệt vời để nâng cao hiệu quả
• Kiểm tra cấu trúc và vật liệu di động, cũng như để xác minh sản xuất có thể tái sản xuất
• Hiệu suất lượng tử bên ngoài cho xác suất các photon sẽ được hấp thụ để tạo ra các cặp electron-lỗ trống.

• Để tính toán EQE, cần tìm ra năng lượng của một photon, tổng công suất của photon cũng như điện tích của một electron:
• EQE =  = 
   
• EQE có thể được điều chỉnh do triệt tiêu sự tái hợp không bức xạ bắt nguồn từ sự phá hủy ăn mòn của bề mặt và cải thiện khả năng chiết xuất ánh sáng của các thành bên
• Để đo EQE cho vật liệu phát sáng cần đặt mẫu vào quả cầu tích hợp có kích thích dòng điện và điện áp, hiệu suất phát sáng, sắc độ…. Với EQE càng cao thì dòng điện của thiết bị càng mạnh.

• Đại lượng chỉ báo hiệu suất tiêu biểu nhất khi so sánh các OLED phát ra khác nhau khi có ba hiệu suất thiết bị chính (EQE, CE (hiệu suất dòng điện) và LE (hiệu suất phát sáng) được sử dụng và chỉ EQE mới có thể đo số lượng photon được tách ra không khí trên mỗi electron được bơm vào.
• Hiệu suất lượng tử bên ngoài được phân giải tổng và bước sóng có xu hướng hữu ích trong việc hiểu các cơ chế vật lý cơ bản chịu trách nhiệm cho sự phát xạ ánh sáng trong một thiết bị
• Khả năng hoạt động ở công suất đầu vào thấp hơn, ở độ sáng nhất định, làm giảm sự phát nhiệt của joule và do đó tăng tuổi thọ của thiết bị.
• Bằng cách tăng và cân bằng số lượng sóng mang, được đưa vào các lớp phát xạ, hiệu quả cũng tăng tương ứng.