2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、自誕生以來,發(fā)光二極管(Light Emitting Diode,LED)作為一種新型的發(fā)光體就倍受關注。特別是進入21世紀以后,全球面臨嚴重的能源、環(huán)境危機,而照明就消耗了大量的電力資源。因此,有必要改進現(xiàn)有的照明設備,提高其效率,減少能源消耗。半導體照明作為一種新興的照明技術,其經(jīng)濟和社會意義巨大。LED的高效化、超高亮度化、全色化不斷發(fā)展創(chuàng)新,如今LED不僅在儀器指示,交通信號,在照明領域的應用也越來越廣泛。使用白色超高亮度LED

2、發(fā)光元件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電燈泡,使用壽命超過10萬小時。但是,目前相對低的流明輸出和額外的驅動電路導致LED的初期成本相對于傳統(tǒng)的照明設備較高。周圍環(huán)境溫度的對LED照明設備的影響較大,散熱問題也急需解決,特別是在交通,醫(yī)學,軍事對可靠性要求較高的應用場合。如果散熱不佳會大幅縮短LED壽命,甚至導致其失效。
   本課題的工作在國家自然科技基金項目、北京市工業(yè)發(fā)展資金項目的支持下進行,主要目的是通過表面粗化提高LED的出光效率。首先,

3、本文介紹了目前國內外在LED芯片高效率器件結構方面的研究進展,分析了表面粗化、芯片鍵合等方法對LED芯片性能的影響;其次,介紹了表面粗化的幾種制作方法,即濕法、干法刻蝕技術和外延生長技術,以及采用蒙特卡洛光線追跡數(shù)值模擬方法,模擬表面粗化對LED芯片的光提取效率的影響。實驗中分別采用濕、干法刻蝕技術,在LED表面制作出微納米結構,提高了LED的出光效率;同時解決表面粗化給LED芯片電學性能帶來的不利影響,對現(xiàn)有的工藝流程進行了優(yōu)化,提升

4、現(xiàn)有的AlGaInP基LED芯片性能。主要的研究內容如下:
   1、詳細闡述了AlGaInP發(fā)光二極管的工作原理,介紹了目前幾種能有效提高AlGaInP發(fā)光二極管光提取效率的手段,并且分析了各自的優(yōu)劣勢;其次,介紹了幾種LED芯片中的提高光提取效率的結構,表面粗化,漫反射鏡,光子晶體,其中表面粗化的方法由于制作成本低,不需要改進現(xiàn)有的設備和芯片制作流程,是一種適宜大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)的方法。
   2、為LED芯片建立理論

5、模型,采用蒙特卡羅光線追跡模擬方法對不同的表面結構的LED芯片進行數(shù)值模擬,計算粗化后的LED芯片出光效率。通過計算模擬優(yōu)化不同的表面結構參數(shù),從模擬結果我們可以看出表面粗化可以有效的提高LED芯片的光提取效率,同時又不需要對現(xiàn)有的工藝流程做很大的改動。
   3、實驗中,采用磷酸、鹽酸混合溶液腐蝕n-AlGaInP表面制作具有納米級的出光表面,不斷改進濕法腐蝕溶液的配比,優(yōu)化粗化的時間,提高了LED的光提取效率,通過電子掃描顯

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