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侧面粗化提高GaN基LED光提取效率的研究的任务书
一、任务背景
随着半导体照明技术的不断发展，GaN基LED在照明、显示等领域中得到了广泛应用。但是，GaN基LED的光提取效率较低，其中包括了几大限制，如发光层与表面的反射、光的全反射损失、表面等效折射率和结构杂散等。为了提高GaN基LED的光提取效率，目前存在的一些方法包括：电子注入控制、控制震荡模式、采用亚波长结构和优化外部反射等。然而，这些技术均存在其局限性，需要更加深入的研究来解决GaN基LED光提取效率问题。
二、任务目的
本任务的目的是通过侧面粗化来提高GaN基LED的光提取效率。目前，侧面粗化已经被证明是一种能够提高GaN基LED光提取效率的有效方法。侧面粗化通过改变GaN基LED表面形貌，可以减少光的全反射损失和提高表面等效折射率，从而提高光提取效率。该任务将针对侧面粗化技术的一些关键参数进行探讨和研究，以实现更高的光提取效率。
三、任务内容
1.仔细研究和理解侧面粗化技术的机理和优势，了解其在GaN基LED中的作用。
2.独立设计和构建实验装置的能力，包括样品制备、表征等。
3.熟悉和掌握相关的光学和电学测试技术，如显微镜、光谱仪、电压-电流特性测试仪等。
4.通过调整侧面粗化的一些关键参数，如刻蚀时间、刻蚀深度、刻蚀液成分等，研究其对光提取效率的影响。
5.对实验结果进行分析和处理，包括理论模拟、数据统计、图像处理等，形成科学结论。
6.撰写实验报告和学术论文，对研究成果进行总结和归纳，提出未来的展望和方向。
四、预期成果
1.通过实验研究，确定了GaN基LED侧面粗化技术最佳的工艺参数。
2.在最佳工艺参数下，实验表征了侧面粗化对GaN基LED光提取效率的影响。
3.形成科学结论和成果，撰写出实验报告和学术论文，可在相关学术期刊上发表。
4.提出未来的展望和方向，为GaN基LED光提取效率的进一步提高和应用奠定基础。
五、任务要求
1.具有一定的物理学、材料科学或相关专业的背景和知识，熟悉半导体器件原理和光学基础知识。
2.具有良好的自学能力和动手能力，能够独立完成实验操作和数据处理。
3.具有文献检索和阅读的能力，熟练使用Word、Excel等办公软件和相关的数据处理软件。
4.具有较强的团队合作精神和沟通能力，在与指导教师和合作者交流中表现良好。
六、参考文献
1.DiqingWu,YaoSuiandNelsonTansu,“VerticallightextractionenhancementfromaGaN-basedLEDbysurfacerougheningusingphoto-electrochemicaletchinganddamageinducedbyionimplantation,”Appl.Phys.Lett.,vol.98,p.051107,2011.
2.H.C.Kuo,T.C.Lu,S.C.Wang,S.H.Huang,T.Y.Lin,C.Y.Liu,P.C.ChenandS.C.Wang,“GaN-BasedLEDswithRoughenedSidewallSurfaces,”Opt.Express,vol.17,p.21250,2009.
3.J.R.Cheng,S.J.Chang,C.Y.Chang,C.Y.Yeh,Y.K.Kuo,J.K.SheuandW.C.Lai,“EnhancingLightExtractionEfficiencyofGaN-BasedLEDsThroughtheIntegrationofaHigh-ImpactMicroholeArray,”IEEEElectronDeviceLett.,vol.31,p.677,2010.