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随着第三代半导体Ga N材料的快速发展,Ga N基LED发展迅速并广泛商业化,这为可见光通信的实现及应用提供了基础。然而,普通商用LED的调制带宽只有几十兆赫兹,并不能很好的满足可见光通信系统高传播速率的需求。为增大调制带宽,针对发射端LED光源部分的改进仍需提高。将光子晶体结构引入LED芯片量子阱内部,能够影响光子寿命和光子传播,进而改变LED芯片的调制带宽和光提取效率。结合倒装微尺寸(Micro)LED结构,使其封装体积最小化,这使得可见光通信能够更加灵活地应用在各种场所。因此研究光子晶体结构的倒装Micro-LED具有重要的意义。本文采用FDTD算法研究了蓝光和绿光LED中引入光子晶体结构对其性能带来的影响。通过优化光子晶体结构的周期、半径周期比值和高度等参数,使得Purcell因子和光提取效率同时获得提升。在蓝光LED中,当光子晶体周期为600 nm,半径周期比为0.37,光子晶体高度为630 nm,ITO厚度为150 nm时,Purcell因子达到2.23,比平片提高197%,光提取效率为92%,比平片提高48%。在绿光LED中,当光子晶体周期为400 nm,半径周期比为0.3时,纳米柱高度为500 nm,此时Purcell因子达到2.31,比平片提高132%,光提取效率为96%,比平片提高16%。倒装光子晶体LED的Purcell因子和光提取效率呈现正相关的变化趋势。进一步地,分别制备了倒装光子晶体结构的蓝光和绿光Micro-LED芯片。实验结果表明,光子晶体结构能有效的提高蓝光和绿光Micro-LED芯片的调制带宽。在大注入电流密度下,台面半径为30μm、60μm和90μm的蓝光倒装Micro-LED分别能够达到190MHz、150 MHz和127 MHz的调制带宽,相比普通平面倒装Micro-LED的调制带宽分别提高27%、92%和188%;台面半径为30μm和90μm的倒装光子晶体绿光Micro-LED芯片的光功率达到6.1 m W和36.4 m W,相比普通平面倒装绿光Micro-LED分别提高2%和9%;其调制带宽达到175 MHz和51 MHz,分别提高9%和20%。