GaN基LED中引入银纳米结构对其发光效率影响的研究

发布时间：2022-07-14 10:26

　　GaN基LED具有节能、可靠性高及寿命长等优点,可用于照明、显示以及通信等领域。目前,窄的调制带宽和大电流下内量子效率下降已成为制约GaN基LED进一步发展的瓶颈。随着纳米技术的发展,利用金属纳米结构的局域表面等离子体（LSP）改善GaN基LED的发光效率和频率响应特性,已成为了研究热点。本文利用FDTD Solution建立了在GaN上方引入银纳米球阵列的模型,银纳米球呈正方形分布,研究了银纳米球的尺寸和间距对银纳米球阵列LSP特性的影响。随着间距的减小,LSP的共振峰逐渐呈双模分布,且位于长波段的共振峰红移;随着银纳米球直径的增大,LSP的共振峰红移且散射效率增大。银纳米球阵列与入射光耦合形成的LSP为成键偶极共振模式。建立了银纳米柱模型,分析了银纳米柱的尺寸对其LSP特性的影响。随着半径增大,银纳米柱的LSP共振峰逐渐红移;随着高度增大,在350 nm波长附近出现次级峰,且位于长波段的LSP共振主峰逐渐蓝移。建立了银-氧化铝纳米柱核壳模型,随着氧化铝壳层厚度的增大,LSP共振波长逐渐增大。计算了两种银纳米结构在LSP共振波长下近场分布,发现当GaN基LED发光波长与银纳米结构LS... 

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外发展现状
    1.3 研究内容和论文结构
第二章 理论基础
    2.1 发光二极管的基本理论
        2.1.1 LED的发光原理
        2.1.2 LED的光学和频率响应性质
    2.2 金属表面等离子体的基本理论
        2.2.1 表面等离激元
        2.2.2 局域表面等离子体
        2.2.3 金属表面等离子体的数值计算方法
    2.3 本章小结
第三章 银纳米球阵列对LED发光效率的增强效应
    3.1 含银纳米球阵列的LED模型
    3.2 间距对银纳米球阵列LSP特性的影响
    3.3 直径对银纳米球阵列LSP特性的影响
    3.4 银纳米球阵列对LED发光效率的影响
    3.5 本章小结
第四章 银纳米柱对LED发光效率的增强效应
    4.1 多量子阱层中嵌入银纳米柱的LED模型
    4.2 尺寸对银纳米柱LSP特性的影响
        4.2.1 底面半径对银纳米柱的LSP特性的影响
        4.2.2 高度对银纳米柱的LSP特性的影响
        4.2.3 银纳米柱的的近场增强与极化模式分析
    4.3 Al_2O_3厚度对银纳米柱的LSP特性的影响
    4.4 银纳米柱对LED发光效率的影响
    4.5 本章小结
总结
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件


【参考文献】：
期刊论文
[1]五边形截面的Ag纳米线局域表面等离子体共振模式[J]. 徐天宁,李翔,贾文旺,隋成华,吴惠桢.  物理学报. 2015(24)



本文编号：3660951