提高發光二極體光提效率的可能與實踐更新於2010-01-07 09:23:17 文章出處:中國科技財富沈光地
led 提高光效晶元外量子效率外延片傳統器件倒裝結構電流擴充套件
增透膜技術是在led的出光表面鍍做一層折射率在外延表層材料和空氣之間的透明導電膜，通過調整該曾膜的折射率來增大出射角，使更大角度的光透射出來，減小全反射。以表面為gap的紅光led為例，表面可以鍍一層sioxn1-x,，通過優化調整sioxn1-x,的折射率，使光的出射角度最大，從而達到提高光提取效率的效果。然而，增透膜的方法對於用透明樹脂或矽膠封裝的小功率晶元而言，由於樹脂或矽膠的厚度遠大於增透膜厚度，從而使增透效果被「掩蓋」。
實驗表明，雖然未封裝的帶有增透膜晶元光提取效率比無增透膜晶元亮度提高很多，但是封裝後差距並不大。
表面粗化技術是人為的將光滑平整的器件表面做出圖形，使得出光表面不再是乙個平面，光的出射角不再嚴格的遵守折射定律，從而使出射的光在出光面產生漫反射。這樣從有源區發出的光就會以更大的概率出射，光的提取效率提高。一般的做法是用蝕刻的方法在器件的出光面做出許多小丘，控制小丘的密度和形狀，可以提高提高出光效率50%-70%。
不過，在實際的生產中，粗化表面特殊形狀的加工比較困難，推廣還有困難，大規模生產的工藝問題還需要進一步解決。
在具有折射率週期性變化的結構中，光子表現出波的性質，與晶格中的電子相似，這種結構稱為光子晶體。可以用一維、二維、三維的形式實現在光子晶體中引入缺陷，在帶隙中產生局域態，意味著正常的自發輻射能夠只維持乙個所希望的模而抑制其他模。乙個dbr-dbr的諧振腔led就是實現了一維光子晶體的概念，含有乙個缺陷，就一定波長長度的諧振腔。
二維光子晶體應用到led中也有相關的報道，已經有了多種製備二維光子晶體晶格的技術，如光刻腐蝕、電化學、選擇性氧化等等。由於光子晶體限制了導波模，理論上的光提取效率可以達到90%以上。但是光子晶體led的研製尚為理論驗證和實驗室階段，尚不成熟。
不過，對於未來的led光提取效率接近1的誘人前景，仍然吸引了很多研究機構對此進行研究探索。
結論 綜上所述，雖然led器件尚存在外量子效率較低的問題，但是，現在多種光提取效率提高技術已經應用到生產，取得了很好的效果，其他尚不成熟的優化工藝也在進一步的研究中。在現在led晶元產品的生產基礎上，尚有很大的開發空間。隨著研究和生產技術的發展，新技術會使led晶元的光提取效率會逐步的提高，越來越充分的體現出半導體照明節能環保的優勢。
LED發光二極體
更新時間 2006 9 12 3 15 43 作者 佚名 全網電子 半導體發光器件包括半導體發光二極體 簡稱led 數碼管 符號管 公尺字管及點陣式顯示屏 簡稱矩陣管 等。事實上，數碼管 符號管 公尺字管及矩陣管中的每個發光單元都是乙個發光二極體。一 半導體發光二極體工作原理 特性及應用 一 led...
發光二極體概論
發光二極體，是一種固態的半導體器件，能直接高效率地把電轉化為光，又簡稱為led light emitting diode led 是由 族化合物，如gaas 砷化鎵 gap 磷化鎵 gaasp 磷砷化鎵 等半導體製成的，其核心是pn結，因此它具有一般p n結的特性，即正嚮導通，反向截止 擊穿特性等。...
發光二極體的簡介
它是半導體二極體的一種，可以把電能轉化成光能 常簡寫為led。發光二極體與普通二極體一樣是由乙個pn結組成，也具有單向導電性。當給發光二極體加上正向電壓後，從p區注入到n區的空穴和由n區注入到p區的電子，在pn結附近數微公尺內分別與n區的電子和p區的空穴復合，產生自發輻射的螢光。不同的半導體材料中電...