【摘要】：利用FDTD方法研究具有表面微納結(jié)構(gòu)氮化鎵基倒裝薄膜LED芯片的光萃取效率。通過(guò)優(yōu)化表面結(jié)構(gòu)并研究了器件的光萃取效率隨p-Ga N層厚的變化。研究發(fā)現(xiàn),具有表面光子晶體和六棱錐結(jié)構(gòu)的器件的光萃取效率最大值比無(wú)表面微結(jié)構(gòu)器件分別提高了56%和97%。盡管兩種表面結(jié)構(gòu)都能有效提高器件的光萃取效率,然而采用光子晶體的方案對(duì)p-Ga N厚度和腔長(zhǎng)要求極為苛刻。采用六棱錐結(jié)構(gòu)則不僅可以獲得更高的光萃取效率,并且還將大大降低實(shí)驗(yàn)上材料外延生長(zhǎng)及器件制備的難度。
【圖文】：

342發(fā)光學(xué)報(bào)第38卷500nm500nm500nm500nm500nm（a）（b）（c）（d）（e）圖4LED表面經(jīng)KOH不同時(shí)間腐蝕后的SEM圖像。(a)0min;(b)4min;(c)8min;(d)12min;(e)16min。Fig．4SEMimagesofLEDsurfacewithdifferentKOHetchingtime．(a)0min．(b)4min．(c)8min．(d)12min．(e)16min．0.6０.54１６t/minExtractionratio０８０.4０.3０.2０.1０（a）１２2.01.84１６t/minEnhancementratio/a.u.０８1.61.41.20.8（b）１２1.0圖5諧振腔腔長(zhǎng)L=2800nm的倒裝薄膜LED芯片的光萃取效率(a)和光萃取效率增強(qiáng)比率(b)隨腐蝕時(shí)間的變化Fig．5LEE(a)andlightenhancementratio(b)asafunctionofKOHetchingtimeofFC-TFLEDs(cavitylengthL=2800nm)0.7０.5２００Thicknessofp鄄GaN/nmExtractionratio１４０２３００.4０.3０.2０.1０（a）２９０FC鄄TFLEDwithoutsurfacetextureFC鄄TFLEDwithPCsFC鄄TFLEDwithhexangularcone０.６１７０２６０３２０３５０12２００Thicknessofp鄄GaN/nmEnhancementratio/a.u.１４０２３０9６３０（b）２９０FC鄄TFLEDwithoutsurfacetextureFC鄄TFLEDwithPCsFC鄄TFLEDwithhexangularcone１７０２６０３２０３５０15圖6諧振腔腔長(zhǎng)L=2800nm的不同表面微納結(jié)構(gòu)的倒裝薄膜LED芯片的光萃取效率(a)和光萃取比率(b)隨p-GaN層厚度的變化Fig．6LEE(a)andlightenhancementratio(b)ofFC-TFLEDs(cavitylengthL=2800nm)withdifferentsurfacetexturesasafunctionofthethicknessofp-GaNlayer提升。而當(dāng)采用表面六棱?

第38卷500nm500nm500nm500nm500nm（a）（b）（c）（d）（e）圖4LED表面經(jīng)KOH不同時(shí)間腐蝕后的SEM圖像。(a)0min;(b)4min;(c)8min;(d)12min;(e)16min。Fig．4SEMimagesofLEDsurfacewithdifferentKOHetchingtime．(a)0min．(b)4min．(c)8min．(d)12min．(e)16min．0.6０.54１６t/minExtractionratio０８０.4０.3０.2０.1０（a）１２2.01.84１６t/minEnhancementratio/a.u.０８1.61.41.20.8（b）１２1.0圖5諧振腔腔長(zhǎng)L=2800nm的倒裝薄膜LED芯片的光萃取效率(a)和光萃取效率增強(qiáng)比率(b)隨腐蝕時(shí)間的變化Fig．5LEE(a)andlightenhancementratio(b)asafunctionofKOHetchingtimeofFC-TFLEDs(cavitylengthL=2800nm)0.7０.5２００Thicknessofp鄄GaN/nmExtractionratio１４０２３００.4０.3０.2０.1０（a）２９０FC鄄TFLEDwithoutsurfacetextureFC鄄TFLEDwithPCsFC鄄TFLEDwithhexangularcone０.６１７０２６０３２０３５０12２００Thicknessofp鄄GaN/nmEnhancementratio/a.u.１４０２３０9６３０（b）２９０FC鄄TFLEDwithoutsurfacetextureFC鄄TFLEDwithPCsFC鄄TFLEDwithhexangularcone１７０２６０３２０３５０15圖6諧振腔腔長(zhǎng)L=2800nm的不同表面微納結(jié)構(gòu)的倒裝薄膜LED芯片的光萃取效率(a)和光萃取比率(b)隨p-GaN層厚度的變化Fig．6LEE(a)andlightenhancementratio(b)ofFC-TFLEDs(cavitylengthL=2800nm)withdifferentsurfacetexturesasafunctionofthethicknessofp-GaNlayer提升。而當(dāng)采用表面六棱錐結(jié)構(gòu)時(shí)，，倒
【作者單位】： 華南理工大學(xué)廣東省光電工程技術(shù)研究開(kāi)發(fā)中心;華南理工大學(xué)電子與信息學(xué)院;
【基金】：國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863)(2014AA032609) 國(guó)家自然科學(xué)基金(61404050) 廣東省重大科技專項(xiàng)(2014B010119002) 廣東省應(yīng)用型科技專項(xiàng)資金重大項(xiàng)目(2015B010127013) 廣州市產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新重大專項(xiàng)項(xiàng)目(201504291502518)資助~~
【分類號(hào)】：TN312.8;TN402

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 楊義軍;胡珊;朱駿;;不同四邊形LED芯片光萃取效率仿真研究[J];電子元件與材料;2013年11期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 廖翔鴻;HOX在離子液體和傳統(tǒng)有機(jī)溶劑中萃取U(Ⅵ)的比較研究[D];東華理工大學(xué);2015年

2 黃賽君;提高有機(jī)發(fā)光二極管光萃取效率的研究[D];上海交通大學(xué);2014年

本文編號(hào)：2541889