摘 要:近年来，LED的低耗能、高效率、高功率以及超长寿命的特性催使着研究人员对LED领域的不断探索，现在，LED的发展速度远比我们想象快得多。首先是作为“第四代光源”备受关注，实际上，当时仅仅是一种辅助照明在仪表盘上使用。但最近，开发和制造了很多几乎具有主要照明功能的LED照明灯具。其用途也不仅限于室内照明，还有户外照明、汽车灯等非常广泛。

　　本文着重于GaN基LED的发展现状，先从GaN的材料开始介绍了GaN基本结构、物理以及化学特性，接着介绍LED的发光原理,其中包含内、外量子效率，辐射效率，取光效率，内部实际辐射方向分析等，并以正装结构进行仿真，最后从结构上通过改变表面粗化结构，光子晶体以及反射镜技术提出对LED发光效率的改进。

关键词：氮化镓；发光二极管；外量子效率；正装结构

目录

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论-1

1.1 LED的发展史-1

1.2 GaN的基本结构和性质-1

1.2.1 GaN基本结构特征-1

1.2.2 GaN基本物理化学特征-1

1.2.3 GaN基本电学特征-2

第2章 LED发光特性-5

2.1  LED发光原理-5

2.2 内、外量子效率-5

2.3 辐射效率-7

2.4 取光效率-7

2.5 Ⅲ族氮化物高亮度LED-8

2.6 LED 有源区：InGaN/GaN量子阱-9

2.7 异质结LED-10

第3章  通过Silvaco对LED的建模仿真-13

3.1 SILVACO的简单原理-13

3.2 SILVACO的仿真过程-16

3.3 SILVACO的仿真结果-18

第4章 发光效率与结构和材料的关系-19

4.1 LED整体结构-19

4.1.1 正装结构LED-19

4.1.2 倒装结构LED-20

4.1.3 垂直结构LED-21

4.2  LED取光效率提高途径-21

4.2.1 反射镜技术-22

4.2.2 光子晶体-22

4.2.3 粗化技术-23

4.2.4 图形衬底-24

4.2.5 异性结构芯片-25  

第5章 结论与展望-27

5.1结论与未来展望-27

参考文献-28

致  谢-29

附录A： 仿真程序-30