2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、華南師范大學(xué)碩上學(xué)位論文摘要摘要提高LED光提取效率及其歐姆接觸電極制備研究發(fā)光二極管(LightEmittingDiode,LED)作為第三代照明光源,以其經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性及高效率等特點(diǎn)有望成為未來(lái)照明光源的理想方式。但就目前來(lái)說(shuō),發(fā)光二極管要作為照明光源,其發(fā)光效率還不夠高。要提高LED發(fā)光效率,主要從兩方面著手,一是提高其內(nèi)量子效率,即提高注入電能的利用率;一是提高光提取效率,即提高LED有源層所發(fā)出光的利用率。本文首先介紹了氮化鎵

2、(GaN)LED的發(fā)光原理及其制備工藝中的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題,如GaN基LED外延生長(zhǎng)的襯底選擇;P型GaN的摻雜;歐姆接觸電極的制備等。概述了解決這些關(guān)鍵問(wèn)題的研究進(jìn)展。介紹了目前GaN基LED芯片的主要結(jié)構(gòu)類型,如傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)、倒裝結(jié)構(gòu)、垂直結(jié)構(gòu)等。指出了各種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及其對(duì)提高LED發(fā)光效率的影響。在以上三種主要結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,人們又提出了表面粗化、光子晶體、特形芯片等新技術(shù),使LED發(fā)光效率逐步提高。本文比較三種主要結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),指出,就目前

3、而言,倒裝結(jié)構(gòu)相比于其他結(jié)構(gòu)在效率上或技術(shù)成熟度上更具優(yōu)勢(shì),通過(guò)模擬計(jì)算的方法分析了倒裝結(jié)構(gòu)提高LED發(fā)光效率的機(jī)理,指出其原因主要是避免了P型歐姆接觸電極對(duì)光子的吸收以及電極引線對(duì)光的阻擋,此外還提高了LED散熱性能,從而可以提高LED內(nèi)量子效率及LED的熱穩(wěn)定性,但并沒(méi)有突破全反射效應(yīng)的限制,其出光錐角并未有增大,因而對(duì)LED發(fā)光效率的提高非常有限。而實(shí)驗(yàn)及理論均指出,改變LED芯片傳統(tǒng)的四方體形狀,可以在LED發(fā)光效率的提高方面取

4、得突破,本文提出了一種全新的菱形結(jié)構(gòu),通過(guò)仿真計(jì)算表明其光提取效率有大幅度提高,并分析了菱形結(jié)構(gòu)中影響光提取效率的因素。提高LED內(nèi)量子效率一直是行業(yè)內(nèi)研究重點(diǎn),目的在于提高注入電能的利用率。通過(guò)改善外延材料晶體質(zhì)量,優(yōu)化外延結(jié)構(gòu)可以使內(nèi)量子效率有很大提高,而在芯片制備工藝上則必須制備低歐姆接觸電阻的電極,以降低接觸電阻功率損華南師范大學(xué)碩士學(xué)位論文StudyonImprovingtheLightExtractionEfficiency

5、ofLight—EmittingDiodesandlnvestigationoftheOhmicAbstractContactontheGaNAsthethirdgenerationlightsource,LEDisexpectedtobecometheidealwayoflightinthefuturebecauseofitseconomypracticalityandhighefficiencycharacteristicsButf

6、ornowthelightingefficiencyofLEDsisnothighenoughToimprovetheefficiencyofLEDlight,therearetwoprongedapproaches:Firstlyimprovetheinternalquantumefficiencyisnecessarywhichisimprovingtheutilizationofelectricalenergy;Secondlyi

7、mprovethelightextractionefficiencywhichisimprovingtheutilizationofthelightemitintheLEDInthispaperthegalliumnitride(GaN)LEDlight—emittingprincipleandseveralkeyissueswasdescribed,suchastheselectionofthesubstrate;pGaNdoped;

8、ohmiccontactelectrode,andSOonFourthmore,alloverviewoftheresearchabouttheseissueswasdescribedMainStructureTypesofLEDfornowwasdetailed,suchasthetraditionalstructure,JtheHip。chipLED,theverticalstructure,andSOonThefeaturesof

9、thesetypeswaredetaileddescriptionItalsoproposedthesurfaceroughening,photoniccrystals,specialbuildchipsandothernewtechnologies,SOthatLEDluminousefficiencyWasimprovedtoagoodpurposeBycomparingthethreemainstructuralfeatures,

10、itWaspointedoutthattheFlipchipLEDisabetterwaytoimprovetheluminousefficiencyofLEDThemechanismtoimprovethelightemittingefficiencywasanalyzedthroughsimulationanalysis,resultingthatthelightconeanglecannotbeincreasedintheFlip

11、—chipLED,itjustavoidtheabsorptionofthelightbytheptypecontactandtheresistofthelightbytheelectrodeleadInaddition,itimprovedthethermalperformanceofLEDs,whichincreasedtheinternalquantumefficiencyandthermalstabilityofLEDsTher

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