导　　师： 姚若河

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： GaN基LED具有节能、可靠性高及寿命长等优点,可用于照明、显示以及通信等领域。目前,窄的调制带宽和大电流下内量子效率下降已成为制约GaN基LED进一步发展的瓶颈。随着纳米技术的发展,利用金属纳米结构的局域表面等离子体(LSP)改善GaN基LED的发光效率和频率响应特性,已成为了研究热点。本文利用FDTD Solution建立了在GaN上方引入银纳米球阵列的模型,银纳米球呈正方形分布,研究了银纳米球的尺寸和间距对银纳米球阵列LSP特性的影响。随着间距的减小,LSP的共振峰逐渐呈双模分布,且位于长波段的共振峰红移;随着银纳米球直径的增大,LSP的共振峰红移且散射效率增大。银纳米球阵列与入射光耦合形成的LSP为成键偶极共振模式。建立了银纳米柱模型,分析了银纳米柱的尺寸对其LSP特性的影响。随着半径增大,银纳米柱的LSP共振峰逐渐红移;随着高度增大,在350 nm波长附近出现次级峰,且位于长波段的LSP共振主峰逐渐蓝移。建立了银-氧化铝纳米柱核壳模型,随着氧化铝壳层厚度的增大,LSP共振波长逐渐增大。计算了两种银纳米结构在LSP共振波长下近场分布,发现当GaN基LED发光波长与银纳米结构LSP共振波长一致或相近时,银纳米结构的LSP与辐射光通过能量传递实现共振耦合,导致LSP近场增强,提高了GaN基LED自发辐射率;与LSP耦合的LED辐射能量可以被银纳米结构散射或吸收,当银纳米结构的散射效率大于未引入银纳米结构的GaN基LED内量子效率时,耦合的能量将被散射,实现对GaN基LED的发光增强。更多还原

关 键 词： 银纳米结构 局域表面等离子体 发光二极管 发光效率

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