利用表面等離子激元改善LED發(fā)光特性的研究.pdf

1、LED的技術(shù)進步不斷取得重大進展，并廣泛應(yīng)用于照明、顯示、通信等領(lǐng)域。與許多其他光源相比，LED具有以單位效率將電轉(zhuǎn)換為光的潛力。但是，由于半導(dǎo)體材料固有的屬性和制作技術(shù)的限定，GaN基LED的發(fā)光效率和性能并不十分理想,仍然存在性能提升的巨大空間。隨著微納加工技術(shù)的突破性進展，利用表面等離子體激元提高LED發(fā)光特性的研究得到深入研究和快速發(fā)展。
　　本文主要討論采用目前熱門的介質(zhì)/金屬納米結(jié)構(gòu)和表面等離子激元技術(shù)來提高GaN基藍

2、光LED性能；研究采用現(xiàn)代光電子器件分析中常用的有限元法；建立GaN基藍光LED的物理模型，討論模型中各參數(shù)對LED性能的影響；并進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，為開發(fā)新型高效的GaN基藍關(guān)LED提供理論支持。
　　全文的研究工作主要為：
　　1、研究了LED的發(fā)光原理，介紹了LED性能的發(fā)展和研究現(xiàn)狀，對影響LED發(fā)光效率的因素進行了深入探究，并詳細介紹了目前幾種提高LED發(fā)光效率的方法及特點。
　　2、在表面等離子體的發(fā)展狀況和應(yīng)用

3、前景下，介紹了表面等離子體激元的概念和激發(fā)模式，重點分析了局域表面等離子體激元的特點和優(yōu)勢，為后續(xù)新型LED結(jié)構(gòu)的設(shè)計和研究提供了理論基礎(chǔ)。
　　3、分析了不同金屬材料，各種金屬納米結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)參數(shù)等對LED性能的影響，通過數(shù)值計算與對比，選擇適合的金屬并進行合理地結(jié)構(gòu)設(shè)計，討論設(shè)計模型的加工工藝與制作過程。
　　4、通過構(gòu)建Ag/GaN雙光柵LED模型，改善LED發(fā)光特性，基于COMSOL軟件，利用了有限元法對該模型進行仿真