En betydelig udvikling inden for mikroleret teknologi er kommet ud af et samarbejde mellem Lumileds og Eindhoven University of Technology.
Læg en besked
En betydelig udvikling inden for mikroleret teknologi er kommet ud af et samarbejde mellem Lumileds og Eindhoven University of Technology.
Forskningsteamet har med succes demonstreret en ny tilgang til forbedring af mikroleret ydeevne ved at integrere metalliske eller dielektriske metasurflader direkte i LED -strukturen, hvilket resulterer i dramatisk forbedret lysretning og effektivitet. Denne udvikling vedrører to kritiske begrænsninger, der har hæmmet mikroleret udvikling: deres relativt lave eksterne kvanteeffektivitet (EQE) og deres karakteristiske lambertiske emissionsmønster, som spreder lys i alle retninger snarere end at koncentrere det, hvor det er nødvendigt.
Forskerteamet, ledet af Jaime Gómez Rivas fra Eindhoven University of Technology og Toni López fra Lumileds, udviklede en ny tilgang, der integrerer nanostrukturerede metasurflader inden for selve LED -arkitekturen. Disse metasurflader består af nøjagtigt arrangeret aluminium (AL) eller siliciumdioxid (SIO₂) nanopartikler, der er organiseret i hexagonale gittermønstre. Den vigtigste innovation ligger i, hvordan disse metasurfaces interagerer med kvantebrønde i LED. I stedet for at ændre selve halvledermaterialet kan selv skade den aktive region og reducere ydeevne-forskerne placerede metasurface over LED's flere kvantebrønde (MQW'er). Denne konfiguration gør det muligt for metasurface at understøtte kollektive resonanser, der er resultatet af kobling af lokaliserede resonanser i nanopartikler i hele arrayet.
Forskerne skabte tre forskellige typer metasurface-forbedrede mikroled: en hexagonal diffraktionsarray af aluminiums nanopartikler designet til at opnå retningsbestemt forbedring af elektroluminescens; en under-diffraktionsmetasurface, der forbedrer omnidirectional lysudkobling, især nyttig til mindre LED-enheder; og en hexagonal diffraktionsarray ved anvendelse af SiO₂ -nanopartikler i stedet for aluminium for at undgå ohmiske tab i metallet.
De eksperimentelle resultater var imponerende. For den første mikrolede type viste enheden en retningsforbedring på ca. 8,6 inden for emissionskeglen på ± 30 °. For den tredje type med SIO₂ -nanopartiklerne opnåede forskere en integreret lysekstraktionseffektivitet (LEE) på 21.4 sammenlignet med referencenheden.