Diodes ¶electroluminescentes planaires µa haut rendement d

Diodes¶electroluminescentesplanairesµa
hautrendementd'extractionlumineuse
Thµesepr¶esent¶ee au d¶epartementdePhysique
¶
EcolePolytechniqueF¶ ed¶ eraledeLausanne
Pourl'obtention du gradedeDocteurµesSciences
par:
DanielOchoa
Ing¶enieurdel'¶ EcolePolytechnique,Palaiseau,France
Ing¶enieurdu CorpsdesMines,Paris,France
Lausanne,EPFL
2000

2

µ
Amesparents,Paulet Alb¶erica
3

4

Tabledesmatiµeres
R¶esum¶e8
Abstract11
1Introduction13
1.1Petithistorique.................................... 13
1.2Caract¶eristiquesprincipalesd'uneLED....................... 18
1.2.1Performances,unit¶esutilis¶ees........................ 19
1.2.2Rendementquantiqueinterne........................ 20
1.3Consid¶erationstechnologiques............................ 23
1.3.1Techniquesde croissance ........................... 23
1.3.2Mat¶eriauxpourLEDs¶emettantdanslevisible.............. 26
1.3.3Mat¶eriauxpourLEDs¶emettantdansl'infrarouge............. 29
1.3.4Fiabilit¶e.................................... 30
1.4ApplicationsdesLEDsµa hautrendement..................... 31
1.4.1LEDs¶emettantdanslevisible........................ 32
1.4.2LEDsinfrarouges............................... 42
1.4.3March¶e.................................... 42
1.5Leproblµemedel'extraction delalumiµere..................... 43
1.5.1Extraction delalumiµereparuneface ................... 44
1.5.2Extractiontotale............................... 46
1.5.3Brillance etLEDsplanaires......................... 51
1.6R¶esum¶e........................................ 53
2LEDsµahautebrillance:techniquesalternatives55
2.1Guided'onde..................................... 55
2.2Recyclage....................................... 56
2.3Texturation delasurface .............................. 56
2.4LEDsµa °ancsinclin¶es................................ 58
2.4.1LEDµa ¶emission parlasurface ........................ 58
2.4.2LEDsans substratµa °ancsinclin¶es..................... 59
2.5Cristauxphotoniques................................. 60
2.5.1Mise en¶evidence del'extraction d'un CP................. 61
2.5.2PoireauxdeBragg .............................. 62
3LEDsµamicrocavit¶e65
3.1Introduction...................................... 65
3.2Notionsth¶eoriques.................................. 66
3.2.1LEDµa miroirunique............................. 67
5