A baixa eficiência de extração de luz é o fator limitante do desempenho dos LEDs ultravioleta próximos com encapsulamento superior. Este artigo baseia-se em um material de encapsulamento oleoso à base de fluoreto com alta transmitância ultravioleta e alta viscosidade, e investiga sistematicamente os efeitos da forma de encapsulamento líquido, da espessura do substrato de safira e do tamanho do chip nas características de saída de luz dos LEDs ultravioleta próximos com encapsulamento superior. Resultados de simulação e experimentais mostram que a forma de encapsulamento líquido em forma de copo a nível de chip pode efetivamente aliviar o efeito de reflexão total interna na superfície do chip e na parede lateral do substrato, e induzir o redirecionamento dos raios emitidos próximo ao centro da lente hemisférica de quartzo, maximizando a eficiência de extração de luz. Além disso, o afinamento do substrato de safira e o aumento do tamanho do chip favorecem a propagação ascendente dos raios dentro do chip, reduzindo a perda de absorção de luz pelo suporte do encapsulamento e melhorando a eficiência de extração de luz. Após otimização sistemática, a densidade de potência de saída óptica e a eficiência quântica externa do chip LED ultravioleta próximo aumentaram 70,55% e 70,25%, respectivamente. Esses resultados fornecerão uma referência importante para promover o desenvolvimento de dispositivos LED ultravioleta próximos de alta eficiência com encapsulamento superior.

LED UV próximo; chip superior; encapsulamento líquido; eficiência de extração de luz; substrato de safira