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GaN基正装结构LED芯片相对倒装和垂直LED芯片具有制备工艺简单、低成本、良率高等优点,由于目前固态照明和背光产业,主要考量成本与量产性,所以仍以传统的正装芯片为主,提高LED芯片的出光效率已成为国内外专家的研究重点。因此,本文将研究并制作符合目前LED产业主流的LED正装芯片。通过仿真建模和实验,研究了如何提高GaN基LED芯片的出光效率的技术途径,并对GaN基正装结构LED芯片进行了工艺制作、光电性能测试与分析。本文研究的目的是如何提高LED芯片的出光效率。选取两种不同尺寸的LED芯片进行研究,即尺寸为200um*480um(8mil*19mil)的芯片和尺寸为150um*255um(6mil*10mil)芯片,分别做了如下工作:(1)针对第一个尺寸的芯片,在厚度为33nm的ITO表面制作周期圆孔微结构,并且对制作完成后的样品进行了光电性能的测试和分析;(2)针对第二个尺寸的芯片,ITO层制作周期圆孔微结构,并对其电极结构进行优化,进一步提高正装LED芯片的出光效率。对于200um*480um的LED芯片,在ITO表面制作周期微结构,采用tracepro软件,并基于蒙特卡洛法对ITO表面具有周期微结构的LED芯片的光萃取效率进行模拟仿真实验。仿真结果表明,相比ITO层没有周期结构的LED芯片,有周期结构的LED芯片的光萃取效率有明显的提升,并且在ITO表面有大圆孔微结构的LED芯片光萃取效率提升最多,提升了 6.98%。实验结果表明,在通入20mA电流时,相比ITO层没有周期结构的LED芯片,有周期微孔结构的LED芯片样品的输出光功率最多提高了 7.56%。对于150um*255um的LED芯片,在ITO层表面有微孔结构的基础上,对电极进行了优化,通过建立有限元分析软件COMSOL的三维仿真模型,模拟分析了不同电极结构对LED芯片有源层电流密度分布的影响,得出了最优化的结构。实验结果表明,在输入电流为20mA的情况下,ITO表面有微结构并对N电极结构进行优化的LED芯片的输出光功率为32.7mw,相比传统LED芯片输出光功率提高9%,出光效率提高了 8.28%。