采用光子晶体结构GaN基LED 光通量提高42%

阿尔卑斯电气开发出了采用光子晶体结构、将光通量提高了约42％的GaN类LED，并在“ALPS SHOW 2008”（2008年9月25～26日）上展出。发光波长为510.7nm，颜色为略带蓝的绿色。在整个LED表面上，以1000nm间距设置了直径800nm、深750nm的小孔，形成了光子晶体结构。顺向电流为20mA，施加+3.8V电压时的光通量为1.41lm。而不采用光子晶体结构时，施加相同的电压时光通量仅为0.99lm。LED的芯片尺寸为宽0.35mm×长0.7mm×厚0.1mm。其中光子结晶部分的尺寸为0.2mm×0.2mm。

不采用光子晶体结构时的发光波长为520.5nm，通过采用该结构发光波长缩短了10nm左右。这是因为采用光子晶体结构的LED，发光层内出现了电流集中区域，受其影响发光波长向短波长方向偏移。

此次的光子晶体结构是对嵌入了LED结构的4英寸（100mm）底板（底板材料为蓝宝石）的表面进行电子光束照射加工而成的。加工后，从底板上切割芯片。通过优化小孔的直径、深度及间距，理论上可将光通量提高至2倍。

图2：发光的LED。左侧未采用光子晶体结构，右侧采用了光子晶体结构

为在2009年度实现实用化，阿尔卑斯正在推进开发。将采购嵌有LED结构的底板，然后在底板上嵌入光子晶体结构。该公司打算首先加工发光效率公认较低的绿色LED，以提高亮度作为卖点推出产品。