基于熒光陶瓷及納米光柵的白光LED偏振出光研究.pdf

1、白光二極管（LED）作為一種高光效、長壽命光源，在固態(tài)照明、液晶顯示等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。在白光 LED日益發(fā)展的同時，偏振白光光源作為普通白光的一種功能上的擴(kuò)展，在CCD偏振成像、光學(xué)存儲、光通信、光電探測、平板顯示背光等方面具有特殊的應(yīng)用。本文主要研究基于熒光陶瓷及納米光柵的GaN基白光LED的偏振出光特性、結(jié)構(gòu)設(shè)計及制作技術(shù)，主要工作包括：
　　（1）提出了一種基于熒光陶瓷和納米光柵集成的GaN基白光LED新型復(fù)合結(jié)構(gòu)，能在

2、450nm~650nm光譜范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高偏振度白光出射。這種結(jié)構(gòu)在熒光陶瓷表面引入一層低折射率氟化鎂過渡層，在過渡層表面集成介質(zhì)/金屬復(fù)合納米光柵結(jié)構(gòu)。低折射率過渡層的引入可以有效的提高結(jié)構(gòu)的透過率和偏振消光比。利用時域有限差分法進(jìn)行了數(shù)值模擬，詳細(xì)分析了該結(jié)構(gòu)各參數(shù)對白光偏振性能的影響，獲得了結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計參數(shù)。
　?。?）進(jìn)行了新型GaN基白光LED的制備和實(shí)驗(yàn)測量研究。利用納米壓印及反應(yīng)離子束刻蝕工藝，實(shí)驗(yàn)制備了熒光陶瓷基底上

3、周期150nm，有效面積達(dá)20mm×20mm的介質(zhì)/金屬復(fù)合納米光柵結(jié)構(gòu)。將此熒光陶瓷復(fù)合納米光柵結(jié)構(gòu)與藍(lán)光GaN LED集成實(shí)現(xiàn)白光LED器件。搭建了偏振特性檢測系統(tǒng)，對白光LED進(jìn)行了偏振出光測量。測試結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)制備的基于熒光陶瓷及納米光柵結(jié)構(gòu)的偏振白光 LED在450nm~650nm可見光范圍內(nèi)的消光比大于20dB，TM波透過率高于60％。同時，還對偏振出光的角度適應(yīng)性進(jìn)行了測量。測量結(jié)果表明，消光比在±60°的范圍內(nèi)均大于2