1 华南理工大学 广东省光电工程技术研究开发中心, 广东 广州 510640
2 华南理工大学 电子与信息学院, 广东 广州 510640
利用FDTD方法研究具有表面微纳结构氮化镓基倒装薄膜LED芯片的光萃取效率。通过优化表面结构并研究了器件的光萃取效率随p-GaN层厚的变化。研究发现, 具有表面光子晶体和六棱锥结构的器件的光萃取效率最大值比无表面微结构器件分别提高了56%和97%。尽管两种表面结构都能有效提高器件的光萃取效率, 然而采用光子晶体的方案对p-GaN厚度和腔长要求极为苛刻。采用六棱锥结构则不仅可以获得更高的光萃取效率, 并且还将大大降低实验上材料外延生长及器件制备的难度。
倒装薄膜LED 光萃取效率 光子晶体 六棱锥 FC-TFLED FDTD FDTD light extraction efficiency photonic crystals hexagonal cone
华南理工大学 材料科学与工程学院，发光材料与器件国家重点实验室，广州 510640
以正六棱锥型图形化蓝宝石衬底GaN基LED为研究对象，设计并探讨了正六棱锥图案在排布过程中旋转角的变化对LED出光效率的影响，得出各面光通量随旋转角变化的规律：在0°~30°范围，随着旋转角的增大，总光通量与顶部光通量有下降趋势，底部光通量有增长趋势。当六棱锥旋转角在0°~6°范围内时，LED芯片的总光通量和顶部光通量均有最优值。综合考虑，旋转角为0°~6°的六棱锥型图形衬底对正装LED的出光效率有最佳的优化效果。
图形化衬底 六棱锥 模拟 旋转角 LED LED patterned substrate hexagonal pyramid simulation rotation angle
