摘要：使用时域有限差分法(FDTD)研究了蓝宝石衬底上的GaN三角脊的光学特性。分析了不同顶角角度的GaN三角脊的截面光场分布,结果表明,三角脊结构可以有效地使光聚集在顶部。分析了不同顶角角度下GaN三角脊的截面电场强度的最大值,结果表明,随着顶角角度的增大,其最大电场强度先逐渐增大后趋于小幅振荡。当其顶角角度较小时,仅在三角脊尖端处产生一个光场极大值区域,随着顶角角度的增大,在脊顶部会产生多个极大值区域。分析了GaN三角脊中量子阱层附近的光场分布,结果表明,随着顶角角度的增加,量子阱层附近的平均电场强度先基本不变后振荡增加,量子阱层附近的光场由均匀分布逐渐趋于不均匀分布。从研究中发现,当顶角角度处于40度至60度时,量子阱与光子耦合作用更强,这为基于GaN三角脊的高光子密度器件提供了器件设计的理论基础。

摘要：在蓝宝石为衬底的标准绿光GaN-LED外延片上,成功制备了边长分别为6μm、8μm、10μm且具有不同侧壁晶面(m面,a面)的六边形micro-LED台面。通过光致发光谱研究了各个侧壁晶面的六边形micro-LED台面的发光特性。结果显示,在10.5 kW/cm^(2)的注入功率密度下,边长6μm的m面侧壁的micro-LED台面比a面侧壁的micro-LED台面的发光峰强提高了24.4%。在9.05 kW/cm^(2)的注入功率密度下,随着台面尺寸从10μm缩小到6μm,m面侧壁台面单位面积的发光峰强提升了52.8%。结果表明,micro-LED台面侧壁对发光效率具有重要影响,设计制备符合GaN晶格特性的低密度界面态侧壁六边形micro-LED台面,可大幅提高micro-LED发光效率,是实现高量子效率micro-LED的特定解决方案。

摘要：使用时域有限差分方法系统地研究了直径从2μm到50μm的GaN基微盘在蓝光波段的模式强度和分布。设计了一种可以比拟微盘内高密度激子分布的偶极子排布方式,使其能够激发盘内所有光学模式。研究了盘内最大激发强度和有效共振频率数量随微盘直径的变化关系,揭示了盘内模式间的竞争关系,并给出了微盘内三种典型的激发后的光场分布。