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GaN基LED具有节能、寿命长、体积小等优点,被视为下一代照明器件,受到人们广泛的关注。由于LED芯片折射率与空气折射率的巨大差别,使得光提取效率成为影响LED性能提高的最关键因素之一。因此,如何提高LED光提取效率成为近年来的研究热点。本文详细介绍了蒙特卡罗光子追踪法,并对程序流程进行深入的描述,通过计算机编程,模拟了不同结构与参数下正装与垂直结构LED出光,分析和探讨了其中物理机制。虽然正装LED芯片性能并不突出,但由于其制作简单、成本低廉,因而在实际生产中仍有较多应用,对其出光进行研究具有一定的实际意义。本文通过模拟不同参数下正装LED芯片出光,探讨影响正装LED光提取效率的因素。结果表明,光提取效率随着封装材料折射率的增大而明显递增的现象主要发生在低于透明导电薄膜折射率的区间;增加蓝宝石衬底的厚度将使光提取效率先显著提高而后逐渐平稳,在实际生产过程中,应优化蓝宝石厚度,以兼顾LED的光提取效率和散热;此外,低吸收系数的透明导电薄膜、高反射率的反射镜亦可以显著提高LED光提取效率。垂直结构LED具有电流分布均匀,散热效率高,可靠性高等优点。本文针对垂直结构LED设计了一种新型的树叶脉络状沟槽结构(VGS),目的是通过改变芯片形状来提高光提取效率。为验证该结构,我们模拟对比了几种不同结构的垂直LED芯片出光。结果显示,VGS结构确实可以提高光提取效率。对于300μm×300μm芯片,VGS的光提取效率比VNGS,IGS和SGS分别提高了20.5%,12.1%和7.2%。这主要由VGS结构具有较强的分割芯片的作用和一定的不规则性所致。我们通过绘制光提取效率分布图,对比分布图上面不同位置的点,以及模拟不同沟槽深度的光提取效率,较深入地分析和阐述了其物理机制。