Die geringe Lichtextraktionseffizienz ist der Haupthindernisfaktor für die Leistung von Nah-Ultraviolett-LEDs. In dieser Arbeit werden systematisch die Auswirkungen der Flüssigkeitsverpackung, der Dicke des Saphirsubstrats und der Chipgröße auf die Lichtausgabecharakteristika von Nah-Ultraviolett-LEDs untersucht. Simulations- und experimentelle Ergebnisse zeigen, dass die flüssigkeitsbecherartige Verpackung auf Chipebene effektiv den Effekt der Totalreflexion auf der Chipoberfläche und den Seitenwänden des Substrats mildern und die entweichenden Lichtstrahlen nahe dem Zentrum der Quarz-Halbkugellinse neu ausrichten kann, um die Lichtextraktionseffizienz zu maximieren. Darüber hinaus führen das Dünnermachen des Saphirsubstrats und die Vergrößerung der Chipgröße zu einer Aufwärtsausbreitung der Lichtstrahlen im Inneren des Chips, wodurch der Lichtabsorptionsverlust durch den Verpackungsträger verringert und die Lichtextraktionseffizienz verbessert wird. Durch systematische Optimierung stiegen die Lichtleistungdichte und die externe Quanteneffizienz der Nah-Ultraviolett-LED-Chips um 70,55 % und 70,25 %. Diese Ergebnisse werden wichtige Referenzen für die Förderung der Entwicklung hocheffizienter Nah-Ultraviolett-LED-Geräte liefern.

Nah-Ultraviolett-LEDs; Aufrecht-Chip; Flüssigkeitspackung; Lichtextraktionseffizienz; Saphirsubstrat