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微型倒装AlGaInP发光二极管阵列器件的光电性能被引量：5: 2018年; 为进一步提高红光微型发光二极管(LED)阵列器件的能量利用效率,对倒装AlGaInP LED阵列器件的光电性能进行研究。首先,测试对比了垂直型和倒装型AlGaInP LED两种芯片结构的出光性能,表明倒装型LED具有更高的出光功率。其次,建立了倒装型LED阵列出光功率模型,计算得到了出光功率与环境温度、基底热阻的关系:随基底热阻增大、环境温度升高,AlGaInP LED阵列器件的出光功率逐渐降低,出光饱和处对应的注入电流前移,光电性能逐渐下降。然后,采用转印法制备了6×6倒装AlGaInP LED阵列,测试结果表明,理论与实测结果较为一致。最后,利用有限元软件计算分析了Cu和聚二甲基硅氧烷(PDMS)这两种常见基底的热阻随环境、结构变化的数值关系。结果显示:Cu基底的散热较为均匀,优化基底结构或增加空气对流速率,对Cu基底热阻值的改变相对较小;PDMS材料的散热均匀性相对较差,通过优化基底结构、增大空气对流速率可以有效降低基底热阻,改善微型LED阵列器件的光电性能。; 班章梁静秋吕金光李阳; 关键词：光学器件倒装

像素分割对LED电流密度及光照度分布的影响被引量：4: 2016年; 将300μm×300μm LED芯片阵列化为间隔为20μm的3×3个80μm×80μm的子单元,阵列化后,总饱和光输出功率是未阵列化前的5.19倍,最大注入电流提高近7倍,表明阵列可以注入更大的电流和输出更高的饱和光功率。此外,采用多颗阵列化后的LED芯片形成的芯片组照明,得知芯片组间距为最大平坦条件dmax时,接收面上照度均匀性最佳;芯片组数越多,接收面上均匀照度的面积越大。同时,9颗300μm×300μm的芯片阵列化为9个80μm×80μm LED芯片后,以dmax排列照明相对于9颗未阵列化的300μm×300μm芯片以dmax排列照明时,接收面上的光照度均匀性不变,照度值提高了3倍。; 包兴臻梁静秋梁中翥秦余欣吕金光王维彪; 关键词：LED阵列电流密度芯片尺寸光照度

AlGaInP-LED微阵列单元侧反射对出光效率的影响被引量：2: 2013年; LED微阵列器件具有体积小、分辨率高、寿命长及耗能低等突出特点。出光效率是该器件的一项重要参数,文中对以AlGaInP外延片为基片的LED微阵列器件的出光效率进行了理论及实验研究。器件的像素周期设计为100 μm×100 μm,发光单元间的上隔离沟槽宽度为20 μm、深度为25 μm,将在600~650 nm波段具有高反射率的均匀掺单晶硅纳米颗粒的聚酰亚胺作为复合材料来填充上隔离沟槽,将侧面出射的光反射到上表面,实现了相邻两个发光单元之间的光学和电学隔离。分析计算表明,通过填充硅纳米颗粒/聚酰亚胺复合膜材料,使每个发光单元侧面出射光的16.695%反射回窗口层,提高了出光效率。这项研究将有助于提高LED微阵列器件的出光效率。; 包兴臻梁静秋梁中翥田超秦余欣王维彪; 关键词：出光效率反射率微阵列

AlGaInP材料LED微阵列热学特性分析被引量：5: 2016年; 发光二极管(LED)微阵列芯片在工作时积累的热量使结温过高,进而对LED微阵列芯片造成一系列不利影响,严重降低LED微阵列芯片工作的可靠性,甚至造成永久性损坏。散热问题是制约LED微阵列芯片工作性能提高的关键因素,是LED微阵列芯片在制备过程中亟待解决的问题之一。利用有限元分析软件,针对AlGaInP材料LED微阵列建立了有限元模型,详细介绍了实体模型建立、网格划分以及边界条件的施加方法。瞬态分析了在脉冲电流驱动下,单个单元和3×3单元工作时阵列的温度场分布,以及温度随时间的变化规律。为了改善阵列芯片的散热性能,设计了一种热沉结构,模拟分析了热沉结构对阵列温度分布的影响。; 李贺梁静秋梁中翥田超秦余欣吕金光王维彪; 关键词：光学器件热学特性热沉 ALGAINP

AlGaInP-LED微阵列单元的热效应分析被引量：1: 2014年; 对AlGaInP-LED微型阵列发光单元的内部自发热机制进行了分析,并通过对具有回型上电极的发光单元的理论分析与计算,得到了其内量子效率与注入电流的变化关系及器件温度与所加偏压的变化关系。为保证内量子效率取值范围大于85%,得到了器件的最佳工作电流和最佳驱动电压范围以及微阵列各层结构在最佳驱动电压下的热阻分布。通过计算得出器件在2.2 V电压下,从p-n结到外部环境的有效热阻为96.7℃/W。讨论了减小器件热阻的方法,计算得出在理想情况下,添加热沉结构后有效热阻降为30.6℃/W,表明所设计的热沉结构对器件的散热起到了明显的改善作用。; 田超梁静秋梁中翥秦余欣李春吕金光王维彪; 关键词：ALGAINP 热效应

AlGaInP-LED发光阵列热场分析及散热设计被引量：2: 2015年; 建立了5×5 Al Ga In P材料LED微阵列的有限元热分析模型,根据计算对模型进行了简化。结果表明,简化模型与原始模型的温度分布规律基本一致,计算得到的两种模型在工作1.5 s时的温度相对误差为0.8%。使用简化模型模拟了含104个单元、尺寸为10 mm×10 mm×100μm的芯片的温度场分布,工作1.5 s时的芯片中心温度已达到360.6℃。为解决其散热问题,设计了两种散热器,并对其结构进行了优化,分析了翅片数量、翅片尺寸、粘结材料对芯片温度的影响。; 李贺梁静秋梁中翥王维彪田超秦余欣吕金光; 关键词：光学器件热学特性有限元分析散热器

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