文档介绍：厦门大学
硕士学位论文
GaN基LED的蒙特卡罗光子追踪法设计与模拟
姓名:洪图
申请学位级别:硕士
专业:凝聚态物理
指导教师:康俊勇
20090601
摘要鵏具有节能、寿命长、体积小等优点,被视为下一代照明器件,受到人们广泛的关注。由于酒凵渎视肟掌凵渎实木薮蟛畋穑沟霉馓崛⌒食晌影响阅芴岣叩淖罟丶蛩刂弧R虼耍绾翁岣週光提取效率成为近年来的研究热点。本文详细介绍了蒙特卡罗光子追踪法,并对程序流程进行深入的描述,通过计算机编程,模拟了不同结构与参数下正装与垂直结构龉猓治龊吞教至似渲物理机制。虽然正装酒阅懿⒉煌怀觯捎谄渲谱骷虻ァ⒊杀镜土蚨谑导噬产中仍有较多应用,对其出光进行研究具有一定的实际意义。本文通过模拟不同参数下正装酒龉猓教钟跋煺癓光提取效率的因素。结果表明,光提取效率随着封装材料折射率的增大而明显递增的现象主要发生在低于透明导电薄膜折射率的区间;增加蓝宝石衬底的厚度将使光提取效率先显著提高而后逐渐平稳,在实际生产过程中,应优化蓝宝石厚度,以兼顾墓馓崛⌒屎蜕⑷龋淮送猓臀障凳耐该导电薄膜、高反射率的反射镜亦可以显著提高馓崛⌒省垂直结构哂械缌鞣植季龋⑷刃矢撸煽啃愿叩扔诺恪1疚恼攵源怪结构杓屏艘恢中滦偷氖饕堵雎缱垂挡劢峁,目的是通过改变芯片形状来提高光提取效率。为验证该结构,我们模拟对比了几种不同结构的垂直酒龉狻结果显示,峁谷肥悼梢蕴岣吖馓崛⌒省6杂的光提取效率比,%和%。这主要由峁咕哂薪锨康姆指钚酒淖饔煤鸵欢ǖ牟还嬖蛐运隆N颐峭ü嬷乒馓崛⌒率分布图,对比分布图上面不同位置的点,以及模拟不同沟槽深度的光提取效率,较深入地分析和阐述了其物理机制。关键词:还馓崛⌒剩环⒐舛ü;蒙特卡罗光子追踪法畉酒琕畉
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荆攘炼认履芎牟坏桨壮愕频氖种弧D壳癓制造技术已十分第一章绪论前言子效率錾涔庾幼苁胱⑷肫骷牡缱右豢昭ǘ允康谋戎。外量子效率为注入效率结载流子与总电流的比值⒛诹孔有产生光子总数与注入电子一空穴对随着全球不可再生资源存量不断减少,温室效应不断加剧,节约能源成为十分迫切的要求,为此世界各国先后投入大量的人力物力开展节能技术研究。由于照明在世界能源总消耗中占据了五分之一的巨大比重,节能光源自然成为了各国科学家争相研究的前发光二极管羌贪壮愕坪陀ü獾坪笮乱淮庠矗哂惺褂檬倜万小时⒎⑷攘康汀⑾煊λ俣瓤纳秒级,可高频操作⒒繁!踩ā⑻寤⒖善矫封装等优点。鉴于谑导视τ弥械木薮笄绷Γ澜绺鞴追淄瞥稣攵訪的国家计划。日本于年率先推出了“世纪照明’’计划,通过开发咝Ю豆夂妥外际酰娲痴彰鞴ぞ撸跎倌茉聪挠攵趸寂欧拧辏A嗽谖来照明革命中领先其它竞争者,美国启动了“国家半导体照明研究项目苹晔奔洌淖亿美元开发半导体照明。同年,欧盟和韩国亦分别制定了“彩虹计划”与“氲继蹇7⒓苹。年,中国提出“国家半导体照明工程”,意在加强环境保护的同时,加速半导体照明技术和产业化发展,在照明革命中抢占一席之地,提升照明产业国际竞争力,走可持续发展之路。在国家的大力扶持下,上海、厦门、大连、南昌和深圳成为首批五个国家半导体照明产业化基地,笛杆俜⒄埂发光效率是罟丶闹副曛唬圃挤⒐庑侍岣叩闹饕R蛩匚F骷耐饬数的比值⒁约肮馓崛⌒嗜叩某嘶>嗄甑难芯亢涂7ⅲ琇的发光效率已经成熟,注入效率和内量子效率都能够达到较高的水平,提升的空间相对较小】。但受制于芯片/空气全反射临界