超表面发光二极管具有定向和聚焦发射
Yahya Mohtashami1, Larry K Heki2, Matthew S Wong2,3
1Department of Electrical and Computer Engineering, University of California, Santa Barbara, California 93106, United States.
Nano letters
|November 13, 2023
概括
研究人员开发了新的超表面发光二极管 (LED),能够发射定向或聚焦光. 这些电发光装置实现了高的外部量子效率,克服了以前的集成挑战.
科学领域:
- 光电学是指光电子产品.
- 超材料是指一种超材料.
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 阶段阵列元表面可以精确控制光束.
- 之前的光发光元表面激发了电光发光器件中类似的应用.
- 将元表面集成到发光二极管 (LED) 中面临着重大制造挑战.
研究的目的:
- 为了展示第一个功能性的超表面LED.
- 通过使用元表面来设计LED的定向和聚焦光辐射.
- 在超表面LED中实现高外部量子效率 (EQE).
主要方法:
- 设计的纳米丝带元件用于在LED约束范围内进行相位控制.
- 制造的超表面LED集成纳米图案结构和电极.
- 描述了制造设备的光束发射特性和EQE.
主要成果:
- 成功展示了发射定向和聚焦光的超表面LED.
- 通过阶段数组概念实现了设计的单向发射.
- 观察到的EQE优于无图案LED的EQE.
结论:
- 超表面设计与高EQE,无金属LED设备兼容.
- 这项工作克服了阶段阵列超表面LED的集成挑战.
- 开辟了LED直接产生复杂光束结构的新途径.
