Para abordar el problema de la baja eficiencia de emisión de luz en los LED de ultravioleta profundo basados en AlGaN, se diseñó una estructura de encapsulado con una lente de cuarzo unida de forma estrecha con resina de fluoruro, resolviendo eficazmente la gran pérdida por reflexión interna total cuando los fotones salen del sustrato de zafiro en la estructura invertida del LED. Los estudios demuestran que una capa delgada de resina fluorada en la interfaz puede formar una transición de índice de refracción relativamente coincidente, logrando maximizar la emisión de fotones, incrementando la intensidad luminosa típica de un LED de ultravioleta profundo de 250 nm en un 28 %. Basado en esto, se diseñó un sustrato de encapsulado cerámico con paredes laterales reflectantes para mejorar la extracción y concentración de la luz emitida en modo TM (magnético transversal) de los LED UV profundos. Los resultados de simulación muestran mejoras significativas para LED UV profundos de diferentes longitudes de onda. En comparación con la muestra de control con menos del 50 % de eficiencia de emisión frontal, la introducción del sustrato reflectante de encapsulado logra una mejora máxima hasta un 94 %, siendo la mejora más notable para LEDs con longitudes de onda inferiores a 250 nm, relacionada con una mayor proporción de emisión en modo TM. La curvatura optimizada de la lente de cuarzo permite controlar eficazmente las características de concentración de la luz emitida por el LED, satisfaciendo las necesidades de distribución del campo luminoso en diferentes aplicaciones como la inactivación superficial de LEDs UV profundos.

AlGaN; LED UV profundo; extracción de luz; estructura de encapsulado