利用截头圆锥形仿生蛾眼结构提高LED光提取效率 |
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引用本文: | 刘顺瑞,王丽,孙艳军,王君,王越,吴天祺,冷雁冰,董连和.利用截头圆锥形仿生蛾眼结构提高LED光提取效率[J].光学学报,2018(1). |
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作者姓名: | 刘顺瑞 王丽 孙艳军 王君 王越 吴天祺 冷雁冰 董连和 |
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作者单位: | 长春理工大学光电工程学院; |
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摘 要: | 为提高发光二极管(LED)光提取效率,根据等效介质理论在LED钝化层(SiNx)表面设计并制作了一种截头圆锥形微结构阵列。通过模拟重点分析了微结构的底面占空比、底面直径、高度和倾角对提高LED光提取效率的影响,得出微结构的底面占空比为0.55、底面半径为220nm、高度为245nm、侧面倾角为70°时器件的光提取效率最优,是无表面微结构器件的4.85倍。采用纳米球刻蚀技术在LED钝化层表面制备该亚波长纳米结构,并与无表面微结构的LED芯片进行电致发光对比测试。结果表明,制作有微结构的样品在20 mA和150 mA工作电流下的发光效率是无微结构参考样品的4.41倍和4.36倍,计算结果与实验结果比较一致,说明在LED钝化层制作该结构可有效提高光提取效率。
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