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藍寶石襯底雙面圖案改善發光二極體的運行仿真

運行仿真中，光源和接收器必須設置在結構設計後。作為光源，有源量子阱層被設置為三次光源。共有100個樣本的光線是隨機從MQW層的任意位置發出的四面八方。接收器測得的遠場輻射功率，以檢測光線並測量LED的光提取效率。以觀察的光提取效率根據對藍寶石襯底上方形成的圖案的形狀變化，型態的七個不同的形狀：半球形，圓錐形，截錐形，金字塔形，截頭棱錐，棱柱，以及圓筒形的設計，每個形狀的設計考慮在有關的藍寶石基板的蝕刻的顛簸和孔。

圖案之間的高度，深度，直徑和間距分別為每個圖案的形狀，以觀察其變化的光提取效率改變。為了獲得大的變化值，孔形圖案被用於類比。凹凸形狀圖案被排除在外，因為它們不能比形成在藍寶石襯底上方的氮化鎵層更高。凹凸和孔的形狀為半球，圓錐，圓臺，棱錐，截棱錐，棱柱，和氣缸的模式進行了比較。在仿真中使用的PSS的圖案的直徑為3微米， 6微米的間距，並為3μm的高度。錐形凸塊具有在大約36.5 ％的最大光提取效率。半球也有大約35.4 ％的高光提取效率。第一洞察將表明半球具有最高的效率，因為所有的附帶的光將在垂直於表面。然而，由於在三維結構發射的大量的光線被反射，降低了它穿過吸收層導致的圖案改變了反射角的概率的概率的最小化來確定內的停留在氮化鎵和環氧樹脂之間的臨界角。因此，也有根據圖案形狀，這就是為什麼在錐形結構具有最高的光提取效率的差異。的顛簸和孔之間的差異是相對較高的圓錐體模式和缸模式。這是因為凸起和孔的形狀的差異的可能，因為光線碰撞到側壁的數目是對孔的形狀小。因為圖案的直徑起著所述孔，可讓光通過的孔的形狀的作用，該環形結構的孔形狀有最低的效率，因為它的面積為最小的為相同的直徑。


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