AlGaN基の深紫外LEDの低い光出力効率の問題に対して、フッ素樹脂で密着接合した石英レンズ封止構造を設計し、フリップチップ構造のLEDにおいてサファイア基板から出射する光子の全反射損失の大きな課題を効果的に解決した。研究により、薄い界面フッ素樹脂接合層が比較的に一致した屈折率の遷移を形成し、光子の出射を最大化できることが示され、典型的な250nm深紫外LEDの出力強度を28％向上させることが可能となった。この基礎の上で、反射側壁を有するセラミック封止基板を設計し、深紫外LEDの横磁気（Transverse magnetic、TM）モードの出射光の抽出と集光を向上させた。シミュレーションの結果、異なる波長の深紫外LEDでいずれも顕著な向上が確認され、対照試料の50％未満の前方出力効率に対し、反射型封止基板の導入により最大94％まで向上し、250nm未満の波長のLEDでの向上がより顕著であった。これはTMモード発光の比率がより高いためである。さらに最適化された石英レンズの曲率により、LED出射光の集光特性が効果的に制御可能となり、深紫外LEDの表面消滅などのさまざまな応用シーンにおける光場分布の要求を満たすことができる。

AlGaN; 深紫外LED; 光抽出; 封止構造