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Erschienen in: Journal of Materials Science 16/2013

01.08.2013

Performance enhancement of GaN-based light-emitting diodes by surface plasmon coupling and scattering grating

verfasst von: Suihu Dang, Chunxia Li, Wei Jia, Hairui Liu, Zhuxia Zhang, Tianbao Li, Xuguang Liu, Peide Han, Bingshe Xu

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 16/2013

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Abstract

Using the analysis of the evanescent surface plasmon polariton (SPP) mode at the GaN/Ag interface as basis, we propose a light-emitting diode (LED) structure with a plasmonic Ag nanostructure and sapphire grating to enhance external quantum efficiency. The 2D finite-difference time-domain method is used to study the spectral properties of the hybrid structure and the effects of structural parameters on light emission enhancement. The plasmonic Ag nanostructure couples recombination energy to the SPP modes at the GaN/Ag interface, whereas the sapphire grating scatters photons out of the LED chips with high extraction efficiency. Under optimal parameters, external quantum efficiency enhancement increases to approximately eighteen times the original value at a relatively long wavelength.

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Metadaten
Titel
Performance enhancement of GaN-based light-emitting diodes by surface plasmon coupling and scattering grating
verfasst von
Suihu Dang
Chunxia Li
Wei Jia
Hairui Liu
Zhuxia Zhang
Tianbao Li
Xuguang Liu
Peide Han
Bingshe Xu
Publikationsdatum
01.08.2013
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 16/2013
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-013-7363-0

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