[发明专利]一种图形化衬底的LED芯片模型的设计方法

摘要

本发明公开了一种图形化衬底的LED芯片模型的设计方法，利用Solidworks软件实现LED芯片模型的建立，利用TracePro软件实现LED芯片模型光线追踪，通过分析数据，优化图案参数，获得最佳的LED芯片模型。本发明能够直观明了地通过软件模拟得到LED各面的光通量，避开繁琐的物理数学分析，支持参数的微小调整，能系统研究各种图案的各种参数对LED出光效率的影响，无需成品以检测性能，实现零成本优化，并可根据需要模拟各种材料制备的LED的出光效率，为寻找更佳LED外延结构或衬底材料提供新的思路。

主权项

一种图形化衬底的LED芯片模型的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）构建LED芯片模型的衬底：采用Solidworks软件的建模功能构建出呈长方体状的衬底；（2）在衬底上构建图案：采用Solidworks软件，根据衬底图案的基本单元的几何参数建立基本几何体，根据基本单元阵列的几何参数将基本几何体密排布于衬底的上表面，得到带有图案的衬底模型；（3）构建LED芯片模型的外延层：采用TracePro软件自带的建模功能依次构建N‑外延层、量子阱层、P‑外延层；所述N‑外延层、量子阱层、P‑外延层均呈长方体状；（4）构建靶面：采用TracePro软件自带的建模功能制作六个靶面，所述六个靶面分别置于LED芯片模型的上、下、前、后、左、右方；其中前、后靶面对应LED芯片模型的长边；左、右靶面对应LED芯片模型的短边；（5）在N‑外延层与衬底接触的面上构建与衬底图案相应的图案：将步骤（2）制作衬底图案建成的文件转化SAT文件，导入TracePro软件中，利用TracePro软件的差减功能，先点击N‑外延层，再点击衬底，在N‑外延层与衬底接触的面上构建与衬底的图案相应的图案；（6）分别设定LED芯片模型的衬底、N‑外延层、MQW量子阱层、P‑外延层的材料的材质及光性能参数；（7）设定量子阱层表面光源：在量子阱层上下表面各设置一个表面光源属性，场角分布为Lambertian发光场型，发射形式为光通量，光线数至少为10条光通量为5000a.u.，总光线数为3000条，最少光线数为10条；（8）分析LED芯片模型的出光效率：利用TracePro软件的扫光系统，对LED芯片模型进行光线追踪，分别获取顶部、底部、侧面的光通量数据；（9）收集记录数据；（10）优化图案参数，所述图案参数包括基本单元的几何参数和基本单元阵列的几何参数；（11）确定LED芯片模型。