纳米压印技术制备表面二维光子晶体发光二极管

研究利用纳米压印技术在氮化镓(GaN)基发光二极管(LED)表面制备二维光子晶体结构对器件出光的影响.利用聚合物(IPS)软模板二次压印技术,在样品表面形成较为完整的掩膜,通过感应耦合等离子体(ICP)刻蚀工艺分别在p-GaN层与ITO层成功制备了较大面积的光子晶体结构,结构周期为465nm,孔状结构直径为245nm.制成芯片后对样品进行测试,结果表明在LED表面制备二维光子晶体结构会导致LED芯片光谱峰值位置发生偏移,同时在p-GaN层制备二维光子晶体结构能够将LED芯片的发光强度提高39%,而在ITO层所制备的光子晶体结构并未对器件的性能有显著的改善.     

全息技术实现光子晶体制作及在LED上的应用

阐述了全息技术实现制作光子晶体的机理,并采用3块点元全息图进行组合设计,制成含有3块相互对称分布的组合全息元件(CHE),利用CHE和一个空间滤波器构成一套制备大面积光子晶体的系统,使光子晶体的制备技术可能达到真正意义上的实用化.并对其在发光二极管上的应用作了初步探讨,将二维光子晶体置入GaN基蓝光LED的P区,使其发光效率提高为原来的1.35倍.     

在发光二极管表面制备单层聚苯乙烯球的方法

基于水面乳胶颗粒的自组装特性,通过将稀释的聚苯乙烯球铺展在去离子水中,用表面活性剂加固后将其转移到氮化钾基发光二极管(简称GaN基LED)表面的方法制备较大面积的单层聚苯乙烯球颗粒.场发射扫描电子显微镜测试表明:该方法能在较短时间内在GaN基LED表面形成六角紧凑的聚苯乙烯微球的二维阵列,微球平均直径约为350 nm.加入75μL表面活性剂,利于形成二维结晶.这为聚苯乙烯球做掩模版粗化GaN表面,提高大功率GaN基LED的光提取率提供了一种有效的途径.     

提高GaN基发光二极管光提取效率技术

基于氮化物GaN的发光二极管为全彩色发光二极管显示屏和白光光源提供了新机遇。由于全内反射引起的低光提取效率,在分析了现有的提高光提取效率技术的基础上,采用在GaN基和图形化蓝宝石衬底上嵌入气隙光子晶体,减少线程错位,实验结果显示该方法明显提高了LED光提取效率。     

二维硅基光子晶体结构的设计、制作和应用

从二维硅基光子晶体的设计出发,对介质柱和空气孔型光子晶体结构的加工、测试和其在禁带和慢光等领域的应用进行了分析说明,并进一步讨论了二维硅基光子晶体的其它潜在应用,为二维硅基光子晶体研究其应用指出了方向。     

多光楔板制作大面积光折变光子微结构

提出了一种制作大面积光子微结构的简便方法,利用多光楔板产生大面积的多光束干涉,在光折变晶体中制作出了大面积的周期性光子微结构和准周期性的光子准晶微结构。该方法简便易行,系统稳定性好,无须复杂的调节装置,制作效率高。使用导波强度图像、远场衍射图样、布里渊区光谱成像等方法对制作的大面积光子微结构进行了验证和分析。设计不同的多光楔板,可以制作出多种更复杂的大面积光子微结构。通过适当的处理,制作的大面积光子微结构可以长久地固定在光折变晶体中,也可以擦除后用于制作新的结构,这在集成光学和微纳光子器件领域具有良好的应用前景。     

准周期光子晶体的态密度

本文研究了准晶光子晶体的局域态密度和全态密度.结果表明,准晶光子晶体的局域态密度分布具有和准晶光子晶体完全相同的对称性,带隙内光子晶体中的态密度很小,不同的准晶光子晶体的局域态密度随介电材料的占空比的变化是不同的,这对构造准晶光子晶体是非常重要的.准晶光子晶体的全态密度所显示的带隙和透过率显示的带隙的一致性表明准晶光子晶体在某种程度上是各向同性的.     

不同掺杂元素对GaN基材料发光性能影响研究进展

由于GaN材料本身具有的极大优越性,如大禁带宽度、高临界场强、高热导率、高载流子饱和速率、高异质结界面二维电子气浓度等,决定了GaN基材料及其器件在发光半导体材料领域中的重要地位,而高质量GaN的掺杂制备一直是研究者关注的热点.本文根据近几年国内外对掺杂GaN基材料的研究成果,总结概括了IIA族、过渡族以及稀土族元素对GaN的掺杂,分析讨论了不同掺杂元素对GaN基材料发光性能的影响,并以Mg掺杂GaN为例,对比了各种掺杂技术的优缺点.     

光子晶体在荧光集光太阳能光伏器件中对波长选择反射的理论计算

为了减少荧光集光太阳能光伏器件的非全反射荧光逃逸,使荧光有效传输到侧面的太阳能电池上,可以在光波导介质与空气界面铺设一层二维光子晶体,利用光子晶体的光子带隙实现荧光的全反射,有可能提高光波导对荧光的收集效率.这里用有限元分析软件Ansys计算了不同折射率、不同形状(圆柱、四棱锥、四方柱、六角柱、圆锥)正方晶格单层二维光子晶体0～45°间TE波和TM波的反射系数.结果表明,当光波导介质为玻璃(折射率1.5)、光子晶体介质为TiO2(折射率2.2)、形状为四方柱时,光子晶体在0～13°的范围内形成带隙,相应的理论收集效率从74.5%提高到77.1%.     

二维光子晶体中负折射现象的研究与仿真

使用光子晶体能带结构和等频面（EFS）方法对二维光子晶体中的负折射现象进了研究和仿真．得到了二维光子晶体中出现负折射率现象的频率范围．使用时域有限差分法（FDTD）对光波在二维光子晶体界面和晶体中的传播进行了数值仿真研究．由仿真结果发现在一定的频率范围内,在二维光子晶体中确实可以发现光波的负折射传播现象．     

聚合物电致发光二极管发光层中的电场分布

以单层聚对苯乙炔（PPV）薄膜发光二极管为例,研究其薄膜中的电场分布,探讨其电场分布对载流子注入、输运和复合的影响,研究结果有助于揭示其发光机理,为提高发光效率提供了有益的启示。     

多功能蓝光荧光材料研究进展

有机电致发光器件(OLED)被认为是最具竞争力的下一代平板显示器和固态照明光源,而高效蓝光材料的开发是实现OLED商业化的最重要前提之一。蓝光材料固有的高能隙使电荷很难注入到发光材料中,导致蓝光电致发光器件性能较差。为了提高器件效率,可以从器件结构和材料结构两方面进行优化。就材料本身而言,通过改变分子结构,在蓝光材料的结构中引入电荷传输单元,构建多功能蓝光材料,能有效改善电荷的注入和传输。根据分子中引入的功能基团的不同,多功能蓝光荧光材料可分为空穴传输型、电子传输型及双极传输型3种,分别对这3类蓝光材料进行综述,介绍了该领域的最新研究进展。     

GaN基Micro-LED量子效率的研究进展

微米级发光二极管（Micro light-emitting diode, Micro-LED）器件具有高亮度、高耐热性、长寿命、低功耗以及极短的响应时间等优点,被视为下一代显示技术的基石,可满足手机、可穿戴手表、AR/VR、微型投影仪、超高亮度显示器等先进设备应用的个性化需求。Micro-LED显示芯片与目前用于高亮度照明的无机半导体芯片具有相似的特性。当管芯直径减小到微米级时,会出现尺寸效应与Droop效应,量子效率急剧下降,器件整体性能受限。介绍了发光二极管的量子效率及影响GaN基Micro-LED量子效率的因素,并提出提升内量子效率和光提取效率的措施,同时对Micro-LED的未来研究与应用进行了总结与展望。     

不对称级联逆变器的并联电能质量调节器

针对传统结构的有源滤波器（APF）具有运行效率较低、难于实现大容量化等问题,提出了基于不对称级联多电平逆变器的并联型电能质量调节器（PQC）及其控制系统．在PQC中,不对称级联多电平逆变器的各单元逆变器的输出额定电压呈3的幂次方增长,N个单元逆变器的级联可以输出3^N电平的阶梯波电压,具有良好的波形跟踪能力．PQC可以同时用于电力系统无功、谐波及不对称补偿,具有响应速度快、补偿效果好、运行效率高和易于实现大容量化等优点．数学推导和仿真分析验证了其正确性．     

100%填充系数的微透镜阵列薄膜及应用研究

本文研究了利用掩模移动法制作一种高填充因子、高垂跨比的柱面微透镜阵列(MLA)薄膜,并应用于有机发光二极管(OLED) 平板中来提高输出效率,测试结果显示OLED的输出效率最多可以提高46％,并且没有明显的色差。实验证明具有高填充因子、高垂跨比的微透镜阵列薄膜可以用来提高各种显示器的光学效率或者平板光源的照明效果。     

顶发射白光有机电致发光器件的优化

为满足大面积固态照明与全彩显示的需求,实现色度稳定的高效率顶发射白光有机电致发光器件,采用仿真和实验相结合的研究方法,模拟基于光学传输矩阵法和电磁场理论进行计算,用真空蒸镀法制备器件并测试其光电性能。确定传输层材料、厚度和结构,优化发光效率,逐步改进发光层结构,以改善器件的效率和颜色质量。结果表明,基于电学平衡的P-I-N传输结构和蓝/红/蓝三明治型发光结构,能实现色度稳定的高效率顶发射白光有机电致发光器件。     

GaN基激光器的研究进展

GaN材料作为第三代半导体材料具有十分独特的性能,其发光波段可以覆盖从红外到深紫外波段。GaN材料击穿电场强、发光效率高,使其在显示、照明、通信等领域具有非常广泛的应用。综述了GaN基激光器的发展历程及其失效和退化机制的研究进展。目前最新的蓝光GaN基激光器在3 A电流连续工作时的电压和输出功率为4.03 V和5.25 W;最新的绿光激光器波长为532 nm,在电流1.6 A时,输出功率为1.19 W。进一步阐述了GaN基激光器退化的主要表现,即随着工作时间的延长,激光器发光效率降低、光转化效率降低以及电压升高。总结了四种主要的退化模式,分别为封装退化、静电损伤、腔面退化和芯片失效。     

用微结构改进InGaAlP量子阱发光二极管的出光强度

针对半导体发光二极管 (LED)出光效率低下的问题 ,提出了一个在LED顶部引入周期性微结构的新设想。根据这一设想 ,采用简单的微加工技术研制成功带有环形槽微结构的圆台形InGaAlP量子阱LED。结果表明 ,这种新型LED在竖直方向的出射光强比不带微结构的LED有明显增强。这一成功为改进发光二极管的出光效率提供了新的途径     

半导体纳米材料CdSe/ZnS在显示器件中的应用

以半导体纳米材料CdSe/ZnS作为发光层, ZnO作为电子传输层, 用Al和氧化铟锡（ITO）分别作为两极材料, 采用旋涂和真空蒸镀膜技术制备半导体发光二极管, 并对其光学性质进行表征. 结果表明: 该器件发射黄光, 峰位为575 nm, 半峰宽30 nm, 最大发光强度2 000 cd/m²; 在较高的电流密度下, 该器件的电致发光效率无
明显衰减; 当半导体纳米材料CdSe/ZnS及ZnO分别作为发光层和电子传输层时, 可制备具有高电流密度且稳定的发光二极管主体材料.     

高效液相色谱法分析龙眼多糖的单糖组成

以新鲜龙眼果肉为原料,采用热水浸提法提取多糖,其提取工艺条件为:料液比(W∕V)1∶3,提取温度90℃,提取时间2 h.2次重复实验的龙眼多糖得率为0.52%,总糖含量为20.23%,还原糖含量3.45%.多糖经硫酸水解后,通过PMP柱前衍生化处理后,以V(水)∶V(甲醇)=50∶50作流动相,1.0 m L/min的流速,检测波长254 nm的色谱条件,利用高效液相色谱法进行分析.结果表明,龙眼多糖中存在L-鼠李糖(L-Rha)、D-葡萄糖(D-Glc)、D-半乳糖(D-Gal)3种单糖.