用PCS提高QWIP-LED光提取效率的仿真研究

摘要：

量子阱红外探测器发光二极管(Quantum Well Infrared Photodetector Light Emitting Diode,QWIP-LED)是一种新型红外上转换器件,配合电荷耦合器件(Charge Coupled Device,CCD)能够实现中波红外成像探测.与常规红外成像器件相比,QWIP-LED最大的优势在于成本低.然而,QWIP-LED较低的光提取效率(约2％)严重制约了该器件的广泛应用.以提高QWIP-LED的光提取效率为目标,在LED表面引入二维光子晶体薄膜(Photonic Crystal Slab,PCS)结构,采用时域有限差分法(Finite-Difference Time-Domain,FDTD)计算了其对光提取效率的改善效果,并对PCS的结构参数进行了优化.仿真结果表明,优化的PCS可以使QWIP-LED的光提取效率提高2.32倍.最后,基于PCS的能带理论以及等效介质理论,对PCS结构提高器件光提取效率的机理进行了分析.

关键词：QWIP-LED、二维光子晶体薄膜、光提取效率

所属期刊栏目：35

分类号：TN214(光电子技术、激光技术)

在线出版日期：2014-06-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：13-17,44