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| 基于双光栅结构下特征参量与GaN基LED光提取效率的动态关系 | |
| 引用本文： | 王亚伟,刘仁杰,金骥,刘明礼.基于双光栅结构下特征参量与GaN基LED光提取效率的动态关系[J].光子学报,2010,39(7). |
| 作者姓名： | 王亚伟 刘仁杰 金骥 刘明礼 |
| 作者单位： | 1. 江苏大学理学院,江苏,镇江,212013 2. 江苏大学机械工程学院,江苏,镇江,212013 3. 中国计量学院,杭州,310018 |
| 基金项目： | 江苏省高校重大基金和江苏省自然科学基金 |
| 摘 要： | 为解决光子在半导体和空气界面处的全反射导致的GaN基发光二极管外量子效率低下的问题,基于双光栅GaN基发光二极管芯片模型的基本构成,利用蒙特卡罗算法及波动方程理论进行模拟,分析了光子的主要损耗对出光效率的影响.通过数值计算模拟,计算了不同光栅槽深、周期及吸收系数对发光二极管光提取效率的动态影响,结果表明:光提取效率曲线随反射光栅槽深的增大呈余弦周期性变化,与光栅衍射效率与槽深之间的关系是一致的;光提取效率在光栅间距为介质中光波长附近时达到最大,随着周期的增大或减小而减小;双光栅GaN基发光二极管受GaN吸收系数影响比传统GaN基发光二极管明显,吸收系数越小,光提取效率越高.透射光栅槽深为350nm,周期为300nm,反射光栅槽深为230nm,周期为250nm,GaN吸收系数为0时能获得最大光提取效率为67%.而传统平板型GaN基发光二极管,模拟得到的光提取效率只有18.5%,添加双光栅结构后的GaN基发光二极管,可以提高光提取效率3倍以上.结合提高晶体质量,降低GaN吸收系数能更有效提高光提取效率. |
| 关 键 词： | 光学 光提取效率 蒙特卡罗 发光二极管 提高 动态关系 |
Dynamic Relations Between Light Extraction Efficiency and Characteristic Parameters of GaN-based LED with Double-Grating Structure |
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| WANG Ya-wei,LIU Ren-jie,JIN Ji,LIU Ming-li.Dynamic Relations Between Light Extraction Efficiency and Characteristic Parameters of GaN-based LED with Double-Grating Structure[J].Acta Photonica Sinica,2010,39(7). | |
| Authors: | WANG Ya-wei LIU Ren-jie JIN Ji LIU Ming-li |
| Abstract: | |
| Keywords: | |
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