【技术实现步骤摘要】
基于超构表面提高LED光提取效率的方法及相应的LED器件与应用
[0001]本专利技术涉及LED器件
，具体涉及一种基于超构表面提高LED光提取效率的方法及相应的LED器件与应用。
技术介绍
[0002]由于LED芯片发光时，LED芯片产生的光线自LED芯片的内部出射至环境中时，该光线由光密介质进入光疏介质，当该光线的入射角大于临界角时，该光线不再发生折射，而是全部返回LED芯片中，即当光线的入射角大于临界角时会发生全反射，又称全内反射(total internal reflection，简称TIR)。由于全反射现象的存在，LED芯片产生的光无法完全出射，导致LED芯片的光提取效率(Light Extraction Efficiency—LEE)较低。
[0003]虽然在LED芯片的表面进行图形刻蚀能够改善LED芯片的全反射现象，提高LED芯片的光提取效率，但是，目前刻蚀形成的图形大多数都是三棱柱、四棱锥、半球形等结构，这些结构都是利用形成图形的厚度差异来实现波前的调控的，由于刻蚀形成的图形具有厚度差异，导致刻...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于超构表面提高LED光提取效率的方法，其特征在于，包括步骤S10：在LED芯片的出光面上制备至少一个超构单元，所有的超构单元在所述出光面上形成超构表面，以形成LED器件，所述超构单元的厚度处处相等，且所述超构单元设置成能够对所述出光面进行
‑
φ(x，y)的相位补偿，其中，λ0为所述LED芯片的中心波长，f为所述LED芯片中的多量子阱至所述出光面的光程。2.根据权利要求1所述的基于超构表面提高LED光提取效率的方法，其特征在于，所述超构单元包括分布在所述出光面上的、高度相等的至少两个圆柱体，所述圆柱体的材质为介电质，在构成所述超构单元的所有圆柱体中，至少有两个圆柱体的直径不相等。3.根据权利要求2所述的基于超构表面提高LED光提取效率的方法，其特征在于，构成一个超构单元的所有圆柱体在出光面上排布呈六边形网格结构。4.根据权利要求3所述的基于超构表面提高LED光提取效率的方法，其特征在于，所述圆柱体的直径取值范围为0.1λ0～0.5λ0；所述六边形网格结构中的相邻两个圆柱体的中心距的取值范围为d
max
＜a＜λ0。5.根据权利要求2至4任一项所述的基于超构表面提高LED光提取效率的方法，其特征在于，在步骤S10中，所述通过FDTD仿真进行修正；特别的，所述超构单元的厚度和所述圆柱体的直径通过FDTD结合所述LED芯片的中心波长λ0进行仿真获得。6.根据权利要求1至5任一项所述的基于超构表面提高LED光提取效率的方法，其特征在于，所述LED芯片为紫外LED芯片、所述LED芯片为AlGaN基LED芯片和/或所述LED芯片的出光面上制备的超构单元采用折射率大于2且在UV波段的吸收系数＜10
‑2/μm的材料制成。7.根据权利要求1至6任一项所述的基于超构表面提高LED光提取效率的方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘宁炀，谭起龙，曾昭烩，李祈昕，何晨光，赵维，陈志涛，
申请(专利权)人：广东省科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：
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