三角形led光萃取效率仿真研究

《三角形led光萃取效率仿真研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、本科生毕业设计毕业论文题目三角形LED光萃取效率仿真研究学生姓名xxx所在学院专业及班级指导教师完成日期2013年5月6日23三角形LED光萃取效率仿真研究（广陵学院信科80902xxx指导老师：朱骏）摘要随着MOCVD外延生长技术和多量子阱结构的发展，人们在精确控制外延生长、掺杂浓度和减少位错等方面都取得了突破，外延片的内量子效率已有很大提高。再进一步提高LED的内量子效率已非常困难，所以提高芯片的出光效率已成为现在提高LED发光效率的关键。本次研究用Tracpro70光学仿真软件，研究了相同面积的，底面为正三角形、等腰直角三角形和30度角直角三角形三种不同形状的GaN基蓝

2、光LED发光效率。结果表明，这三种不同形状的LED光输出效率分别为18.6%，19.0%和19.4%，而相同面积的正方形LED的光输出效率为18.2%。我们还发现，底面边长越大的LED，其光输出效率越大，由此我们认为，不同形状的LED光输出效率的增加，主要是通过侧面光输出的增加实现的。关键词：发光效率，仿真，tracepro70，发光二极管AbstractWiththedevelopmentofMOCVDepitaxialgrowthtechnologyandthemultiplequantumwellstructures,peoplehavemadeabreakthroug

3、hinmanyaspectssuchascontrollingtheepitaxialgrowth,dopingconcentration,andreducingdislocation.Theepitaxialwaferinternalquantumefficiencyhasbeengreatlyimproved.Ithasbeenbecomeverydifficulttoenhanceinternalquantumefficiency.Theenhancementofthelightextractionefficiencyhasbeenthekeyofefficiencyo

4、fLED.Inthispaper,weinvestigatethelightextractionefficiencyofthreekindsofLEDwithdifferentundersideshapeandthesamearea.Theyareregulartriangle,isoscelesrighttriangle,andright-angledtrianglewitha30degreeangle.23Theresultsofsimulationshowthattheirlightextractionefficiencyare18.6%,19.0%,and19.4%.

5、ThelightextractionefficiencyoftheLEDwiththesquareundersideandthesameareais18.2%.ItisfoundthattheLEDwithlongercircumferencehasthehigherlightextractionefficiency.Thus,wethinktheenhancementofthelightextractionefficiencyofLEDwithdifferentundersideshapeoriginatesfromthelightextractionincreaseoft

6、helateralsideoftheLED.Keywords:Lightextraction,simulation,tracepro70，LED23目录摘要1目录2序言1⒈LED的光输出效率2⒉LED芯片简介3⒊实验建模4⒊1构建模型框架5⒊2LED参数设置7⒊3插入观察面10⒋实验仿真13⒋1正三角形LED的仿真13⒋2等腰直角三角形LED的仿真15⒋3含30度角直角三角形LED的仿真17⒌仿真结果分析20⒍结论21⒎参考文献21⒏致谢2223序言过去几十年中，发光二极管(LightEmittingDiodes，LED)器件的研发取得了多项重大突破，内量子效率已经达到较高的

7、水平。由于LED发光器件具有体积小、电光转换效率高、固态封装耐冲击等优势，因此业内普遍认为LED是新一代的照明以及显示器件。但由于化合物半导体材料的折射率较高，因此量子阱中载流子复合所辐射的光子在向器件外部出射时受制于半导体与外部媒介界面的全反射，只有约1/4n2的光可以出射到器件外部(GaN:n=2.5@460nm，ηext=4%；GaP:n=3.3@650nm，ηext=2.5%)，其余光线在半导体薄膜内反复震荡，最终被半导体材料吸收耗散，增加半导体芯片的温度。不不仅降低了LED的光输出效率，而且光