La baja eficiencia de extracción de luz es el factor limitante que restringe el rendimiento de los LED UV cercanos con encapsulado superior. Este artículo se basa en un material de encapsulado oleoso de flúor con alta transparencia UV y alta viscosidad, y examina sistemáticamente el efecto de la forma de encapsulado líquido, el grosor del sustrato de zafiro y el tamaño del chip en las características de salida de luz de los LED UV cercanos con encapsulado superior. Los resultados de simulación y experimentales indican que la forma de encapsulado líquido tipo copa a nivel de chip puede aliviar eficazmente el efecto de reflexión total interna en la superficie del chip y la pared lateral del sustrato, e inducir la redirección de los rayos emitidos hacia el centro de la lente hemisférica de cuarzo, maximizando así la eficiencia de extracción de luz. Además, reducir el grosor del sustrato de zafiro y aumentar el tamaño del chip favorecen la propagación ascendente de los rayos dentro del chip, reduciendo la pérdida de absorción de luz por el soporte de encapsulado y mejorando la eficiencia de extracción de luz. Tras una optimización sistemática, la densidad de potencia de salida de luz y la eficiencia cuántica externa del chip LED UV cercano aumentaron en un 70,55 % y un 70,25 %, respectivamente. Estos resultados proporcionarán una referencia importante para impulsar el desarrollo de dispositivos LED UV cercanos con encapsulado superior de alta eficiencia.

LED UV cercano; chip superior; encapsulado líquido; eficiencia de extracción de luz; sustrato de zafiro