光子晶体提高GaN基LED发光效率实验与工艺研究

作     者：刘中凡 冯志庆 于乃森 杨天鹏 唐勇 吴胜利 Frank Muecklich Christoph Pauly Casten Gachot 

作者机构：大连民族学院物理与材料工程学院辽宁大连116600 大连路美芯片科技公司辽宁大连116600 德国萨尔大学萨尔州66123 

出 版 物：《半导体光电》 (Semiconductor Optoelectronics)

年 卷 期：2013年第34卷第3期

页      面：383-387页

学科分类：0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 0803[工学-光学工程] 

主　　题：聚焦离子束 激光干涉直写 光子晶体LED 发光效率 

摘      要：采用聚焦离子束制备了500nm和1.5μm周期两种结构,使GaN基LED光效显著提高。比较长、短周期光子晶体提高光效的程度、制备工艺、设备及其相应的成本,宜采用长周期光子晶体结构来提高蓝光GaN基LED的发光效率。采用聚焦离子束和激光干涉两种方法,在GaN基LED导电层(ITO)上制备了长周期光子晶体,利用光纤光谱仪、显微镜和功率计对光提取效率进行了实验测试,结果表明长周期光子晶体LED比无光子晶体LED的光提取效率提高了90%以上。还采用激光干涉直写方法,以扫描的方式在较大面积上制备了光子晶体LED,确认了该方法及工艺批量化、低成本制备光子晶体的可行性。聚焦离子束方法虽然能够产生较精确的光子晶体图形,但由于耗时长、效率低、成本高等问题,仅适于在实验研究中选择和优化光子晶体的结构和参数。