La baja eficiencia de extracción de luz es el principal obstáculo para el rendimiento de los LEDs cercanos al ultravioleta. En este estudio, se analiza sistemáticamente el efecto de la forma de encapsulación líquida, el grosor del sustrato de zafiro y el tamaño del chip sobre las características de salida de luz de los LEDs cercanos al ultravioleta. Los resultados de simulación y experimentación muestran que la forma de encapsulación en líquido tipo taza a nivel de chip puede aliviar eficazmente el efecto de reflexión total en la superficie del chip y las paredes laterales del sustrato, además de redirigir los rayos de luz emitida hacia el área central 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 facilitan la propagación de los rayos de luz hacia arriba en el interior del chip, reduciendo las pérdidas por absorción de luz en el soporte de encapsulación 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 de los chips de LED cercanos al ultravioleta se incrementaron en un 70,55 % y un 70,25 %, respectivamente. Estos resultados proporcionarán una referencia importante para promover el desarrollo de dispositivos LED cercanos al ultravioleta de alta eficiencia.

LED cercano al ultravioleta; chip montado; encapsulación líquida; eficiencia de extracción de luz; sustrato de zafiro