Для решения проблемы низкой эффективности выхода света глубокоуфолетовых светодиодов на базе AlGaN разработана упаковочная структура с кварцевой линзой, плотно скреплённой фторзамазкой, которая эффективно решает проблему значительных потерь полного внутреннего отражения фотонов при выходе из светодиода с перевёрнутой структурой через сапфировую подложку. Исследования показывают, что относительно тонкий слой фторзамазки на интерфейсе может сформировать относительно согласованный переход показателя преломления, что максимизирует выход фотонов, при этом типичная интенсивность света глубокоуфолетового светодиода с длиной волны 250 нм может быть повышена на 28%. На этой основе разработана керамическая подложка с отражающей боковой стенкой для повышения извлечения и сближения излучения в поперечном магнитном (TM) режиме глубокоуфолетового светодиода. Результаты моделирования показывают значительное улучшение для светодиодов разных длин волн глубокого ультрафиолета по сравнению с эталонным образцом с эффективностью выхода менее 50%, где введение отражающей подложки позволило поднять её до 94%, при этом для светодиодов с длиной волны менее 250 нм улучшение было ещё более заметным, что связано с более высокой долей излучения в режиме TM. Дальнейшая оптимизация кривизны кварцевой линзы позволила эффективно контролировать характеристики фокусировки излучения, что отвечает требованиям распределения светового поля в различных сценариях применения глубокоуфолетовых светодиодов, таких как поверхностная инактивация.

AlGaN;глубокоуфолетовый светодиод;извлечение света;структура корпуса