Die geringe Lichtausbeuteeffizienz ist der Engpassfaktor, der die Leistung von naheultravioletten LEDs mit Top-Die-Verpackung einschränkt. In dieser Arbeit wird ein ultraviolettes, hochtransparentes und hochviskoses fluorbasiertes öliges Verpackungsmaterial untersucht, wobei systematisch die Auswirkungen der Flüssigkeitsverpackungsform, der Dicke des Saphirsubstrats und der Chipgröße auf die Lichtsenausgabeeigenschaften der naheultravioletten Top-Die-LEDs betrachtet werden. Simulationen und experimentelle Ergebnisse zeigen, dass die flüssige Becherverpackung auf Chip-Ebene die Totalreflexion an der Chip-Oberfläche und den Seitenwänden des Substrats effektiv mildert und das Ausstrahlen des Lichts nahe dem Zentrum der Quarzhalbkugel-Linse umlenkt, wodurch die Lichtausbeute maximiert wird. Darüber hinaus fördern das Dünnerwerden des Saphirsubstrats und die Vergrößerung der Chipgröße die Aufwärtsausbreitung der Lichtstrahlen innerhalb des Chips, was die Lichtabsorptionsverluste durch die Verpackungsstütze reduziert und die Lichtausbeute verbessert. Durch systematische Optimierung wurden die Lichtleistungdichte und die externe Quantenausbeute des naheultravioletten Top-Die-LED-Chips jeweils um 70,55 % bzw. 70,25 % erhöht. Diese Ergebnisse werden wichtige Referenzen für die Förderung der Entwicklung hocheffizienter naheultravioletter Top-Die-LED-Geräte liefern.

Naheultraviolette LED; Top-Die-Chip; Flüssigkeitsverpackung; Lichtausbeuteeffizienz; Saphirsubstrat