Light beaming and outcoupling enhancement from quantum wells with Al metasurfaces

Mohamed S. Abdelkhalik, Aleksandr Vaskin, Toni López, Anton Matthijs Berghuis, Aimi Abass, Jaime Gómez Rivas

Onderzoeksoutput: Hoofdstuk in Boek/Rapport/CongresprocedureConferentiebijdrageAcademicpeer review

3 Downloads (Pure)

Samenvatting

The emission pattern of Light-Emitting Diodes (LEDs) is Lambertian, which requires secondary optics to improve directionality. In addition, Gallium Nitride (GaN) based LEDs and micro-LEDs (µLEDs) have low outcoupling efficiency due to the high refractive index difference between air and GaN. Here, we experimentally investigate the impact of introducing a simple design of aluminum (Al) nanoparticles arrays (metasurfaces) to control the far-field emission of InGaN green emitting quantum wells (MQWs). This tailoring of emission originates from the near-field coupling between the InGaN MQWs and the resonant nanoparticles. Fourier microscopy measurements reveal that the period of the Al array controls the angular photoluminescence (PL) emission pattern. Furthermore, we obtain a five-fold enhancement of the collected outcoupled light intensity by implementing Al metasurfaces to the InGaN MQWs.

Originele taal-2Engels
TitelMetamaterials XIV
RedacteurenVladimir Kuzmiak, Tomasz Stefaniuk, Kestutis Staliunas
UitgeverijSPIE
Aantal pagina's3
ISBN van elektronische versie9781510662575
ISBN van geprinte versie9781510662568
DOI's
StatusGepubliceerd - 6 jun. 2023
EvenementMetamaterials XIV 2023 - Prague, Tsjechië
Duur: 26 apr. 202327 apr. 2023

Publicatie series

NaamProceedings of SPIE
Volume12568
ISSN van geprinte versie0277-786X
ISSN van elektronische versie1996-756X

Congres

CongresMetamaterials XIV 2023
Land/RegioTsjechië
StadPrague
Periode26/04/2327/04/23

Financiering

This work has been financially supported by the Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk (NWO), domain Applied and Engineering Sciences (TTW), through grant no 17100 (NanoLEDs).

FinanciersFinanciernummer
Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek17100

    Vingerafdruk

    Duik in de onderzoeksthema's van 'Light beaming and outcoupling enhancement from quantum wells with Al metasurfaces'. Samen vormen ze een unieke vingerafdruk.

    Citeer dit