圖形化藍寶石襯底已經在可見光LED領域得到廣泛的應用，其優勢在于它不僅能有效改善外延生長質量，還可以提高LED的光提取效率。基于先進的半導體仿真設計平臺，我司技術人員開發出了納米圖形襯底（NPSS）上的深紫外LED（DUV LED）的計算模型。研究發現：NPSS能夠提高DUV LED中橫向傳播的TM極性光的光提取效率，但會抑制偏向垂直傳播的TE極性光的光提取效率（如圖1所示）。造成這種現象的原因是，當DUV LED中采用NPSS結構時，NPSS會把部分橫向傳播的光散射到垂直傳播方向，也會把部分垂直傳播的光散射到橫向傳播方向，這些被散射到橫向傳播方向的光將直接被底部的p-GaN歐姆接觸層所吸收。因此在DUV LED中，NPSS對具有不同傳播特性的TE極性光和TM極性光會產生完全對立的效果。

圖1

為了解決上述問題，并充分利用NPSS的散射效應提高DUV LED的光提取效率，技術人員進一步提出改進措施：即針對具有NPSS的DUV LED，建議采用具有圖形化p-GaN歐姆接觸，從而減少材料的自吸收效應。研究結果表明：NPSS與圖形化p-GaN技術的結合可以充分利用NPSS的散射作用，同時提高DUV LED中TM極性光和TE極性光的光提取效率（如圖2所示）。該研究成果為進一步推廣NPSS在DUV LED中的應用提供了強有力的理論支撐。

圖2

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