AlGaN基深紫外發光二極管(LED)因其在殺菌消毒、醫療和生化檢測等領域的廣泛應用和市場受到越來越多的關注。但深紫外LED的效率還不高,其外量子效率一般在10%以下,如何提高深紫外LED的光提取效率一直是業界關心的問題。
會議現場
中國科學院半導體研究所研究員 張韻
中國科學院半導體研究所研究員 張韻
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2016年11月16日,第十三屆中國國際半導體照明論壇(SSLCHINA 2016) “芯片、封裝與模組技術I”專題分會如期舉行。分會兼顧內容的廣度與深度,前沿大勢與實用技術的搭配,來自中外的強勢研究力量聯袂帶來精彩報告。其中,中國科學院半導體研究所研究員張韻分享了AlGaN基深紫外LED芯片的光提取增強方法。
中國科學院半導體研究所研究員 張韻
張韻中組部“千人計劃”青年項目引進人才, “十二五”科技部“第三代半導體材料”總體專家組成員。曾就職于美國高平(Kopin)半導體公司III-V部門從事研發工作。2012年初回國工作,就職于中國科學院半導體研究所。目前科研重點是AlGaN/GaN基大功率高頻/電力電子器件、AlGaN基深紫外波段光電子材料與器件等。
光提取效率低是限制深紫外LED出光功率的關鍵因素之一。結合深紫外LED中的兩種偏振模式(TE模和TM模),張韻及其研究團隊使用時域有限差分(FDTD)軟件對深紫外LED芯片中的出光機制進行了模擬,并據此提出幾種調制光傳輸路徑、提高光提取效率的方法。
中國科學院半導體研究所研究員 張韻
會上,張韻詳細介紹了LED臺面側壁區域增強紫外光反射的技術,并分享了研究過程及結論。他表示,采用在UV-C波段具有高反射率的Al基厚金層包覆臺面側壁,使有源區內垂直于c軸橫向傳輸的光被Al基厚金層有效反射,調控光的傳輸路徑至朝向藍寶石襯底,提高光提取效率。并且采用微陣列臺面結構來大幅度增加臺面側壁面積,也就是Al基厚金屬反射區域的面積,進一步提升光提取效率。