1 / 23

LED chip fénykicsatolásának vizsgálata

LED chip fénykicsatolásának vizsgálata. Szanda István 5-öd éve mérnök-fizikus hallgató Koppa Pál dr. docens, BME Atomfizika Tanszék Bakk István, GE Innovation. Motiváció. „The World won’t be the same after this crisis.” Norman Jones, a Brit Kormány Pénzügyi tanácsadója.

adam-monroe
Download Presentation

LED chip fénykicsatolásának vizsgálata

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. LED chip fénykicsatolásának vizsgálata Szanda István 5-öd éve mérnök-fizikus hallgató Koppa Pál dr. docens, BME Atomfizika Tanszék Bakk István, GE Innovation

  2. Motiváció „The World won’t be the same after this crisis.” Norman Jones, a Brit Kormány Pénzügyi tanácsadója A világ energiaigényének 20%-a fordítódik világításra 600 000 000 $ évente

  3. A LED előnyei Robosztus tokozás Gyakori ki-be kapcsolgatás sem teszi tönkre Fénye könnyen fókuszálható Dimmelhetőség Kvázimonokromatikus fény színszűrők nélkül 1. Eric Bretchneider, Efficacy Limits for Solid-State White Light Source, Photonics Spectra, 2007March

  4. Problémák Drága, ár per lumen (LED: ~10 cent, Kompakt fénycső: ~5 cent) A teljesítmény erősen hőmérsékletfüggő A fehér LED spektruma erősen különbözik a feketetest-sugárzó spektrumától

  5. nlev=1 90o nchip=3,4 Kicsatolási hatásfok Félvezetők magas törésmutatóval Anyag Törésmutató GaAs 3,85 GaP 3,35 InP 3,43

  6. A magas törésmutató következményei Teljes visszaverődés határszöge: 17o Magas Fresnel-veszteségek Kicsatolási hatásfok < 2 %

  7. Modellező rendszer Elektronmikroszkóp Felületi struktúrák MATLAB Diffrakciós számítások ZEMAX Geometriai optika ProSource Mérési eredmények, modell érvényessége

  8. Geometriai optikai modellezés Modellezés eszköze: Zemax Seoul Semiconductor P4 red

  9. Modell ellenőrzése Radiant Imaging ProSource SSC P4 red Modell Mért lámpa

  10. Zemaxban vizsgált lehetőségek 1. Reflektív felületek 2. Tokozó anyagok (n=1,5)

  11. Vizsgált lehetőségek 3. Chip alakok (abszorpció) 4. Strukturált felület

  12. Vizsgált lehetőségek Kicsatolási hatásfokh~34 % (88 lm/W@620nm)

  13. Szabadalom-előkészítés „Patent evaluation board rated to file” Szabadalmi hivatalba beadva

  14. Vektordiffrakciós szimuláció Irodalomkutatás: Mikro-és nanostruktúrák a chip felületén

  15. Chipek SEM Osram Golden Dragon red Philips Flipchip RED SSC P4 red

  16. B. Micro- és nanostruktúrák modellezése Módszer: Rigorous Coupled Wave Analysis Periódikus struktúrák a szubsztrát és a szupersztrát (homogén, lineáris, izotróp) Maxwell-egyenletek megoldása Fourier-térben Tool: Matlab, GD-Calc Toolbox

  17. Eredmények1 h~34%

  18. Eredmények2 h~40%

  19. Eredmények3 ~15%

  20. A geometriai és a fizikai optikai modellezés egyesítése Egységes kicsatolási hatásfok, geometriai és anyagtulajdonságok

  21. A geometriai és a fizikai optikai modellezés egyesítése h~37% (95 lm/W)@620nm (Piacon kaphatók teljes hatásfoka 36-58 lm/W@620 nm)

  22. Összefoglalás, további tervek • Geometriai optikai számolás • Fizikai optikai számolás • A modellek egyesítése • Érvényesség alátámasztása goniométeres mérésekkel • 95 lm/W kicsatolási hatásfok • Tervek: • Egy, illetve kétdimenziós, magas diffrakciós hatásfokú rácsok tervezése • Fotonikai kristályokat hatékonyan számoló program modellező eszközhöz való csatolása • Polarizációs effektusok, polarizált fényforrás

  23. Köszönöm a figyelmet! Publikációk: [1] Szanda I., Koppa P., Bakk I. : “Engineering and characteristaion of nanostructures by photon, ion beam and nuclear methods” Smolenice, http://www.milp.sk/er08/[2] Szanda I., Koppa P., Bakk I. : LED chip fénykicsatolásának vizsgálata Kvantumelektronika 2008, ISBN 978-963-06-5922-2[3] Szabadalom publikálás alatt

More Related