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日本和法國科學家利用倏逝波提升LED的亮度

上傳人:未知

上傳時間: 2009-04-07

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  倏逝波通常是在全內反射(total internal reflection)的過程中產生,這種波一離開反射界面就會迅速衰減。全內反射是限制光電器件發光效率的主因,LED制造商為了增加產品整體的發光效能,正不斷設法提升提取效率并消除全內反射。最近日本工業技術總合研究所(AIST)的Xue-Lun Wang等人利用倏逝波在脊狀結構處產生建設性耦合,從具有脊狀結構的砷化鎵量子井中提取出至少50%的發光率。


倏逝波耦合(Evanescent wave coupling)

  Wang等人以MOCVD在表面已經刻蝕出脊形的基板上制造所要的結構,并測量樣品的光致發光,結果得到約50%的提取光效率,這約是傳統平板結構的20倍。該小組在巴黎納米研究所的支持下,透過物理過程的模擬確認倏逝波在扮演著重要的角色。當脊狀的脊背含有一寬度為0.5μm的平臺時,光提取率達到最大,并隨著平臺寬度增加而迅速減少。

  Wang表示,AIST正在使用此機制制造電激發式LED,并且相信他們是第一個將倏逝波應用于此的團隊。英國Glasgow大學Faiz Rahman目前正致力于利用納米壓印法提升LED的光提取率,他表示AIST使用的機制類似聲波原理,提供了一種吸引人的方法來提升了LED亮度。


Ridged epitaxial structure

  Rahman指出AIST基板結構的制造方法與其它LED研究團隊直接在外延結構上定義圖案的方法截然不同,而制作溝槽基板(grooved susbtrate)的難易程度將決定這項技術未來的發展。詳見Applied Physics Letters 94, p.091102 (2009)。

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