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侧面倾斜与粗糙化提高GaN基LED出光效率的研究

作　者: 魏伟
导　师: 陈亚孚
学　校: 长春理工大学
专　业: 物理电子学
关键词: 发光二极管蒙特卡罗方法氮化镓基发光二极管光电化学腐蚀粗糙化侧面光线追迹法感应耦合等离子体刻蚀
分类号: TN312.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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引　用: 4次
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内容摘要

在本论文中，通过对侧表面粗糙化和倾斜侧面的实验研究和理论研究，提高氮化镓基发光二极管的侧面光出射效率。同时也计算了氮化镓基发光二极管的侧面光出射效率。在阐述人类白光照明的历史，现状和未来的基础上，提出了发光二极管最终将代替其它所有的照明方式。接着回顾了发光二极管历史和半导体材料的历史，展望了发光二极管的发展趋势。另外，我讨论了发光二极管的发光原理，制造工艺过程也被提及。重点介绍了提高发光二极管光出射效率的方法，比如说光子晶体，蛾眼，表面等离子激元，表面粗糙化，改变晶体形状和激光剥离技术。对本文实验方案做了理论分析。模拟了光线在氮化镓基发光二极管的传播。采用蒙特卡罗方法和光线追迹法计算了氮化镓基发光二极管的出射效率，利用计算机辅助设计得到了确定的结果。为实验成功进行，做出了理论保障。利用感应耦合等离子体刻蚀的方法把光刻胶形状转移到氮化镓基发光二极管上。开始，通过调节后烘光刻胶温度获得了不同的水平面与侧面之间的角度。然后通过感应耦合等离子体刻蚀把角度从光刻胶上转移到氮化镓上。通过光电化学湿法腐蚀，把侧面相糙化了。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-7
第一章引言  7-15
  1.1 人类照明的历史背景发展  7-8
  1.2 "半导体灯"与白光照明  8-10
  1.3 半导体材料的发展历史  10
  1.4 LED的发展历史  10-11
  1.5 LED制造工艺  11-13
  1.6 LED的用途  13-15
第二章 LED的发光原理和提高出光效率的解决方案  15-35
  2.1 LED的发光原理  15-21
  2.2 衡量LED的几个参数  21
  2.3 LED出光效率的存在的困难  21-23
  2.4 提高LED出光效率的解决方案  23-35
第三章理论分析  35-47
  3.1 理论计算的几种方法简介  35-36
  3.2 侧面倾斜理论分析  36-44
  3.3 粗糙化理论分析  44-47
第四章改变侧面角度与侧面腐蚀来提高LED出光效率  47-60
  4.1 改变侧面角度与侧面腐蚀来提高出光效率的重要性  47-50
  4.2 实验流程图与光刻版的设计  50-51
  4.3 侧面角度的实现  51-55
  4.4 湿法腐蚀与表面粗糙化  55-60
结论  60-61
致谢  61-62
参考文献  62-64

侧面倾斜与粗糙化提高GaN基LED出光效率的研究

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