表面织构对红光LED发光的影响

运用蒙特卡罗法模拟二维红光LED表面织构对LED光提取效率的影响.模拟了不同形状的表面织构对应的光强变化率.选取刻蚀深度为4μm、腐蚀宽度为2μm、倾角为40°、周期为2μm的表面图形对LED进行粗化实验.结果显示,引入表面织构后光强比常规LED提高了20.56%;并对模拟结果与实验结果进行了分析,结果表明引入表面织构可以有效地提高LED的光提取效率.     

高提取效率表面织构红光发光二极管

给出了用蒙特卡罗射线追踪法模拟发光二极管(LED)光提取效率的过程,并对表面织构LED的光提取效率进行了模拟分析,得到存在一组优化的表面织构参数,可使LED的光提取效率提高36%。通过湿法腐蚀和干法刻蚀相结合工艺,制备了表面织构的红光LED,器件的轴向光强提高了20.6%。理论和实验结果,表明表面织构技术是提高LED光提取效率的一个主要途径。     

P-AlInP限制层掺杂对AlGaInP红光LED发光亮度影响

针对四元系AlGaInP红光发光二极管在制备过程中,材料的掺杂特性对于器件性能影响巨大,尤其是AlInP限制层材料的掺杂,对于器件光电性能具有明显的影响。在实际生产过程中P型掺杂浓度的波动非常大,明显影响到红光LED的发光均匀性。从不同的AlInP限制层P型掺杂浓度与LED发光亮度的关系入手,探索研究AlInP限制层P型掺杂浓度对LED发光亮度影响的规律,所得研究结果对于LED的器件结构设计以及MOCVD外延材料生长有一定的指导意义。     

激光表面织构化对电子标签粘接性能的影响

采用激光对ABS塑料板待粘接表面进行激光表面织构化,以研究其对电子标签粘接性能的影响。采用纳秒脉冲激光处理待粘接表面,在激光共聚焦显微镜下观察激光表面织构化前后基板的表面形貌,并分析激光表面织构化前后基板表面粗糙度变化,利用微机控制电子万能试验机检测激光表面织构化后其粘接表面的结合力,研究激光表面织构化对其表面形貌、表面粗糙度及结合力的影响规律,从而确定最佳激光表面织构化工艺参数。激光表面织构化可有效的提高待粘接表面粗糙度,激光表面织构化后基板的表面粗糙度较未处理前的0.077μm提高到1.222μm;激光表面织构化后的粘接力可到达35.5 N,较未处理表面的11.2 N提升了217%。最终确定最佳的激光表面织构化工艺为激光功率200 W,扫描速度6900 mm/s,重复频率50 kHz,脉冲宽度270 ns,填充线间距0.15 mm。最佳激光表面织构化工艺大幅度提高了材料的表面粗糙度,这使材料的粘接性能显著提升。     

表面粗化提高红光LED的光提取效率

介绍了通过出光表面粗糙化来减少全反射的方法,实验中使用化学湿法腐蚀的技术获得预计的粗糙形貌,结果给出不同参数下的光强和光辐射功率比较,器件的外量子效率得到了约29%的提高。从理论和测试结果两方面阐述了表面粗糙化对提高红光LED外量子效率的机理。     

激光微织构对WC硬质合金刀具表面影响

为了研究不同能量和波长的激光参数对刀具表面微织构的影响,采用Nd∶YAG固体激光器不同参数(波长、能量)的激光烧蚀碳化钨(WC)硬质合金刀具表面,利用X350A型应力测定仪器,硬度测试仪以及光学显微镜,从残余应力、显微硬度和微观形貌等方面分析了激光微织构造型工艺对其表面特性的影响。结果表明,激光对WC硬质合金表面微织构后表面的残余应力和硬度影响较小,而不同参数的激光冲击后微观形貌区别较大。     

利用湿法腐蚀提高红光LED外延片的发光效率

采用熔融态的KOH对AlGaInP基红光LED外延片进行了表面粗化处理。研究了粗化温度、粗化时间对LED外延片表面形貌的影响,并利用原子力显微镜(AFM)、半导体芯片自动测试系统对LED器件的相关性能(形貌、I-V特性曲线、亮度和主波长)进行了表征。比较了粗化前后的LED亮度和电流特性变化。测试结果表明:利用熔融态的KOH对AlGaInP基红光LED外延片进行表面粗化可以有效地抑制光在通过LED表面与空气接触界面时产生的全反射,得到性能更好的器件。实验结果显示,采用熔融态KOH,在粗化温度为200℃、粗化时间为8min时,能使制作的红光LED外延片发光效率提高30%。     

多晶硅太阳电池酸腐表面织构的研究

采用酸腐多晶Si片的方法,获得了各向同性的表面织构.酸腐蚀液选取HF-HNO3混合溶液,并用H3PO4进行改良.分别利用扫描电镜(SEM)和光谱响应系统,分析了腐蚀后多晶Si片的表面形貌和反射率.结果表明,酸腐多晶Si表面分布均匀的蚯蚓状腐蚀坑,反射率很低,在等离子增强化学气相沉积(PECVD)Si3N4减反射膜后,反射率大大下降.     

低温酸刻蚀对多晶硅表面织构化的影响

采用低温酸刻蚀,通过优化HF-HNO3-H2O腐蚀溶液体系配比及相关工艺参数,在多晶硅材料的表面制备了绒面结构,并进行SEM表面形貌分析和反射谱的测试。结果表明,低温刻蚀比常温刻蚀在生产工艺中更有利于控制反应速度,从而得到效果较好的绒面结构。研究中发现,在不同HF-HNO3-H2O腐蚀溶液体系配比中,温度对反应速率的影响有较大差异,当HNO3含量相对较低时,低温刻蚀工艺有较好的效果。所得最佳绒面制备方案为:酸腐蚀溶液体系配比为VHF∶VHNO3∶VH2O=1∶4∶2,温度为3℃,反应速率控制为2.6μm/min。该方案已在25MW多晶硅太阳电池生产线上实施,不增加工艺难度和生产成本,适合于工业生产。     

单晶Si材料表面碱织构实验研究

在利用单晶Si材料制备太阳电池的过程中,通常利用碱溶液各向异性腐蚀的特性,在表面形成类似于金字塔的绒面结构,降低太阳电池表面反射,提高太阳电池的转换效率。实验采用固定反应温度以及反应时间,调整NaOH溶液的质量分数和无水乙醇的体积分数,通过测量不同实验条件下样品的表面反射率和观察扫描电镜图像,最终得到较好的单晶Si太阳电池表面织构条件。最后分析NaOH溶液的质量分数和无水乙醇的体积分数对表面织构的影响,同时给出测量表面减反射率结果。该结论对工业化单晶Si太阳电池表面织构的制备具有一定的指导意义。     

AlGaInP红光LED的GaP窗口层自组装法粗化

利用高分子共混物的自组装机理,将聚苯乙烯(polystyrene,PS)和聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)进行混合形成共混物,并进行微相分离和自组装,然后将共混物放置到超声装置中,利用超声波辅助,使自组装微粒直径和位置分布相对均匀,形成用于刻蚀微纳结构的微掩模。最后利用湿法腐蚀,在LED的GaP窗口层上制作出纳米结构的粗化层。通过SEM、显微镜手段,优化了刻蚀条件。测量了器件的光强、光功率以及I-V曲线,结果表明,使用高分子自组装进行粗化,可以在保持电压及波长特性的条件下,提高光输出功率19.3%。     

表面粗化提高GaN基LED光提取效率的模拟

影响GaN基LED的外量子效率低下的主要因素是光子在半导体和空气界面处的全反射.根据实际芯片建立LED模型,利用蒙特卡罗方法进行光线追迹模拟,分析了光子的主要损耗对出光效率的影响.计算不同的表面粗化微元,微元尺寸及微元底角对LED光提取效率的影响;比较不同微元形成的光场分布.模拟显示:所设计最佳的表面粗化结构在理想状况下可以提高光提取效率3倍以上.     

Monte Carlo Simulation on LED Graded-refractive-index Multilayer Encapsulation Structure

Light propagation in nanoparticle-loaded encapsulants is simulated based on the method of Monte Carlo,referring to the multilayer graded-refractive-index structure for LED encapsulants.And the influence of scattering coefficient on the transmittance is analyzed.The results show that the transmittance decreases with scattering coefficient.For a given number of layers,the encapsulants will yield maximum transmittance if the refractive index value of each layer is optimized.The nanoparticle-loaded encapsulant ...     

LED面光源均匀化方法

文章通过半导体发光二极管（Light—emittingdiode,LED）的配光曲线,构建单颗LED的理论模型,设计可实现均匀照度的LED排列方式。基于几何光学和辐射照度理论,对满足均匀照明的LED阵列进行分析,推导光源照射到观测屏上的总辐射照度的表达式,使用光学模拟软件建立LED阵列的模型,利用软件进行光线追迹。通过仿真结果分析LED之间排列间距,光源到接收面间距离等因素对于照明均匀性的影响。     

GaN基发光二极管芯片光提取效率的研究

基于蒙特卡罗方法模拟分析了限制GaN基发光二极管(LEDs)芯片光提取效率的主要因素。结果表明,GaN与蓝宝石之间的较大折射率差别严重限制了芯片光提取效率的提高,通过蓝宝石背面出光比通过p型GaN层的正面出光的芯片光提取效率至少高20％;同时,低GaN光吸收系数、高电极反射率以及环氧树脂封装可以有效的增加芯片光提取效率,并且LEDs芯片尺寸在400μm以下时光提取效率较高。     

利用辅助掺杂改善红光有机电致发光器件的性能

以Coumarin(C545)做辅助掺杂剂,制作了结构为氧化铟锡(ITO)/N,N′-二(1-萘基)-N,N′-二苯基-1,1′-联苯-4,-4′-二胺(NPB)/8-羟基喹啉铝(Alq3):C545:4-二氰亚甲基-2-叔丁基-6-(1,1,7,7-四甲基久咯呢定基-9-烯基)-4H-吡喃(DCJTB)/Alq3/LiF/Al的红光有机电致发光器件(OLED).研究了不同掺杂质量分数对器件性能的影响,结果发现,掺C545和DCJTB的器件性能与只掺DCJTB的器件相比较,其色纯度、亮度及效率均有所提高,器件性能的改善主要是由于掺入的C545提高了由基质Alq3向红光染料DCJTB进行能量传递的效率.     

用蒙特卡罗法研究面光源在血液中的传播

用蒙特卡罗法模拟了光斑半径为0.1cm的633nm激光光源的玻璃-血液=玻璃3层样品结构中的传播，详细地讨论了漫反射率和总透过率与血液厚度的关系以及不同厚度血液其漫反射和总透过的径向强度分布。结果表明：血液的漫反射率很小且厚度达到0.08cm后，漫反射率就基本稳定；总透过率随血液厚度的增大而减小，当血液厚度达到0.10cm后，血液就基本不透光了；漫反射和总透过的径向强度主要分布的高斯光斑范围内。     

利用发光光谱估计AlGaInP LED结温的新方法

针对常用的正向电压法接触式测量以及峰 值波长法在结温估计前需要定标、峰值波 长与结温近似成线性关系等问题,提出了一种方便和精确的发光二极管(LED)结温非接触测 量方法。通过对 Varshni式和Bose-Einstein式的比较分析,得到Varshni式中常数项α、β与Bose-Einstein式中aB、θD的关 系式,从而建立起峰值波长与结温的非线性关系,同时对四元系材料AlGaInP LED的禁带宽 度公式进行推导,实现利用发光光谱非接触式估计结温的方法。本文方法无需结温估计前的 定标系统,避免由仪器结 构等带来的误差,提高了精度。实验结果表明,利用本文方法推导的Varshni公式中ΔE_g(T)=Eg(0)-E_g(T)的理 论值和实验值最大误差不超过0.003eV,进而 估计的结 温 与实际的结温能够较好吻合,估计误差为2K,且低于由峰值波长法得到的估计误差6K。