Para abordar el problema de la baja eficiencia de emisión de LED (diodos emisores de luz) ultravioleta profunda basados en AlGaN, se ha diseñado una estructura de encapsulación de lente de cuarzo estrechamente compuesta con resina fluorada para resolver de manera efectiva el problema de las grandes pérdidas por reflexión total interna de fotones en LED con estructura invertida al emitirse desde el sustrato de zafiro. El estudio ha demostrado que una fina capa de resina compuesta de fluor puede formar una transición de índice de refracción relativamente coincidente, logrando una emisión máxima de fotones, con un aumento de la intensidad de emisión típica de LED ultravioleta profunda del 28%. Sobre esta base, se ha diseñado una placa de encapsulación cerámica con pared lateral reflectante para aumentar la extracción y concentración de la luz emitida por LED ultravioleta profunda en modo magnético transversal (TM). Los resultados de la simulación mostraron una mejora significativa para LED ultravioleta profunda de diferentes longitudes de onda, con una eficiencia de emisión frontal elevada hasta el 94% después de la introducción de la placa de encapsulación reflectante en comparación con menos del 50% de eficiencia de emisión frontal para las muestras de control, especialmente para LED de longitud de onda inferior a 250 nm, debido a su mayor proporción de emisión del modo TM. Una optimización adicional del radio de curvatura de la lente de cuarzo permite un control efectivo de las propiedades de concentración de la luz emitida por los LED, capaz de satisfacer las necesidades de distribución del campo luminoso de los LED ultravioleta profunda en varios escenarios de aplicación como la desactivación en la superficie.

AlGaN; LED ultravioleta profunda; extracción de luz; estructura de encapsulación