Для решения проблемы низкой световой эффективности ультрафиолетовых светодиодов на основе AlGaN был разработан корпус с кварцевой линзой, плотно скрепленной фторполимерной смолой, что эффективно устранило значительные потери из-за полного внутреннего отражения фотонов при выходе из сапфировой подложки в светодиодах с перевернутой структурой. Исследования показали, что тонкий связующий слой из фторполимерной смолы на интерфейсе может формировать относительно согласованный переход показателя преломления, максимизируя выход фотонов; типичная интенсивность излучения глубокого ультрафиолетового светодиода с длиной волны 250 нм может быть увеличена на 28%. На этой основе была разработана керамическая подложка корпуса с отражающей боковой стенкой для улучшения извлечения и фокусировки света по поперечному магнитному (TM) режиму светодиодов в глубоком ультрафиолетовом диапазоне. Результаты моделирования показали значительное улучшение для светодиодов с разными длинами волн, где максимальная эффективность направленного излучения достигала 94% с отражающей подложкой по сравнению с менее чем 50% у контрольного образца; улучшение особенно заметно для светодиодов с длиной волны менее 250 нм из-за более высокого вклада излучения в TM-режиме. Дополнительная оптимизация кривизны кварцевой линзы обеспечила эффективное управление свойствами фокусировки излучения светодиода, что позволяет удовлетворить требования распределения светового поля для различных применений глубокоультрафиолетовых светодиодов, включая поверхностное пассивирование.

AlGaN;глубокоультрафиолетовый LED;извлечение света;структура корпуса