Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

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

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "LED chip fénykicsatolásának vizsgálata Szanda István 5-öd éve mérnök-fizikus hallgató Koppa Pál dr. docens, BME Atomfizika Tanszék Bakk István, GE Innovation."— Előadás másolata:

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 $ évente

3 A LED előnyei Dimmelhetőség Gyakori ki-be kapcsolgatás sem teszi tönkre Robosztus tokozás Fénye könnyen fókuszálható Kvázimonokromatikus fény színszűrők nélkül Halogén lámpa Kompakt fénycső LED 2008LED 2013? 1 Élettartam2000 óra8000 óra35000 óra50000 óra Fény- hasznosítás 20 lm/W63 lm/W40 lm/W150 lm/W 1. Eric Bretchneider, Efficacy Limits for Solid-State White Light Source, Photonics Spectra, 2007 March

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

5 Kicsatolási hatásfok Félvezetők magas törésmutatóval 3,43InP 3,35GaP 3,85GaAs TörésmutatóAnyag 90 o n lev =1 n chip =3,4

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

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

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

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

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

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

12 Kicsatolási hatásfok  ~34 % (88 Vizsgált lehetőségek

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

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

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  ~34%

18 Eredmények2  ~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  37% (95 (Piacon kaphatók teljes hatásfoka 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, [2] Szanda I., Koppa P., Bakk I. : LED chip fénykicsatolásának vizsgálata Kvantumelektronika 2008, ISBN [3] Szabadalom publikálás alatt


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

Hasonló előadás


Google Hirdetések