Para abordar el problema de la baja eficiencia de emisión de luz en los LED ultravioleta profundo basados en AlGaN, se diseñó una estructura de encapsulado con lente de cuarzo unida firmemente con resina de flúor, que resolvió eficazmente la pérdida significativa por reflexión interna total de fotones al salir de la sustrato de zafiro en LEDs con estructura invertida. La investigación muestra que una capa de unión de resina de flúor relativamente delgada puede formar una transición de índice de refracción relativamente coincidente, logrando maximizar la emisión de fotones; la intensidad típica de emisión de LEDs UV profundos de 250 nm puede incrementarse en un 28%. Sobre esta base, se diseñó una placa base de encapsulado cerámico con paredes laterales reflectantes para mejorar la extracción y concentración de la luz en modo magnético transversal (Transverse magnetic, TM) de los LEDs UV profundos. Los resultados de simulación indican mejoras significativas para LEDs UV profundos a diferentes longitudes de onda; comparado con una eficiencia de salida frontal inferior al 50% de las muestras de control, la introducción de la placa base de encapsulado reflectante puede aumentar la eficiencia hasta un 94%, siendo la mejora más notable para LEDs con longitud de onda inferior a 250 nm, debido a una mayor proporción de emisión en modo TM. La optimización adicional de la curvatura de la lente de cuarzo permitió un control efectivo de las características de enfoque de la luz emitida, satisfaciendo las necesidades de distribución del campo de luz en diversas aplicaciones de LEDs UV profundos, como la inactivación superficial.

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