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新型光子晶體LED光提取效率達73%

發布時間:2009-03-26 來源:光電新聞網

技術特性:
  • 使用光子晶體結構的藍光LED,光提取效率達到了73%
  • 非常薄,使LED僅能獲取極少的光學模式,從而可以優化產生的光學模式
  • 是在藍寶石上的多量子阱生長而成,峰值波長為450nm,尺寸是200×200微米
  • 發射器下的反射層采用了低損耗的銀制品
Philips Lumileds公司與Philips Research公司日前宣布研制出一種使用光子晶體結構的藍光LED,在沒有封裝的情況下,其光提取效率達到了73%。

事實上,對一個未封裝的LED而言要達到如此高的提取效率要取決兩大重要因素。首先,我們知道LED封裝中采用的有機材料在高強度的應用環境中很容易被破壞 ,因此不太適合大功率LED。而本次LED測試沒有采用這些材料。

其次,使用封裝材料可降低LED的亮度,這是因為,封裝材料的折射率比空氣高,可直接接觸LED發射器——這意味著,相比一個空氣間隙,從發射器中發出的光線可以以更高角度入射到封裝材料中,增加LED的“光譜尺寸”。(對于一個標準的封裝LED而言,其亮度的降低主要歸因于這兩大因素之一。)

基于氮化鎵(GaN)的LED非常薄(只有700nm),在其表面覆蓋一個六角形的光子晶體圖案,晶格常數為455nm,深度為250nm。這種新版LED至少可以在某種程度上勝過其它光子晶體LED,因為它非常薄,使LED僅能獲取極少的光學模式,從而讓研究人員可以優化產生的光學模式。

這款LED是在藍寶石上的多量子阱生長而成,峰值波長為450nm,尺寸是200×200微米。發射器下的反射層采用了低損耗的銀制品。為了弄清楚剩余光(非提取的)的去向,研究人員做了一個模擬試驗,發現大約一半光由量子阱吸收,另一半由反射層吸收。
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