RATRO - RAy-TRacing 光传播模拟器
RATRO - RAy-TRacing 光传播模拟器
RATRO （RAy-TRacing SimulatOr of Light Propagation）是为模拟 LED 芯片的光提取而设计的。它包括光线跟踪模拟光从有源区的传播、吸收以及通过 n、p 接触层和晶片从 LED 芯片中萃取，提供整体萃取效率和发射光的辐射模式。
在 SpeCLED 中计算了有源区的光辐射分布，并将其与异质结构的几何形状一起存储在导入 RATRO™ 的文件中。支持接触层、电极和晶片的图案化和普通表面。
计算出的光传播给出了光提取系数、通过所有芯片表面的光提取分数以及每个芯片区域的能量损失。
RATRO 与 SpeCLED 共享相同的图形用户界面 (GUI)，用于指定芯片的几何形状，而光提取模拟的所有输入参数都在 RATRO 选项卡中指定。计算结果可在 RATRO 中提供的 SimuLED View 查看器中查看。该可视化工具提供有关光提取积分参数、近场光强三维分布、近场和远场区域光强二维分布以及辐射模式的信息。
UV LED chip resembling the one described in A. Hirano et al., Proc. SPIE 9926, 99260C (2016)
RATRO 软件封装提供了对来自有源区的光传播、从 LED 管芯通过 n 接触层和 p 接触层以及晶片的吸收和提取的光线跟踪模拟，提供了发射光的整体提取效率和辐射模式。该代码基于以下假设实现了光学过程的物理模型:
- 有源区的辐射是对称的，因此有源区两侧（顶部和底部）的总光强和辐射模式是相同的
- 有源区的角度辐射分布可指定为 (I)均匀、(II) 朗伯或 (III) 自定义（用户自定义表）
- 有源区发射单色辐射。辐射波长的影响通过为每种材料分配的折射系数隐式计算
- 金属电极的透光率和反射率可通过已知材料参数计算得出，也可指定为用户自定义的透射和反射系数
Current crowding and temperature distributions in the active region of UV LED chip
Light extraction to top and bottom hemispheres of UV LED chip
通过图形用户界面 (GUI) 和 SimuLED View 可视化工具分别输入 SpeCLED 生成的必要数据、指定光学参数、运行和监控模拟以及可视化结果。RATRO 软件随附用户手册和物理模型说明。
我司可以为客户提供热线支持。支持包括免费提供许可期间发布的更新版本和 RATRO 软件操作的技术咨询。
2D distribution of light emission from active region
Light extraction from an LED die with a shaped wafer and contacts configuration shown on the left.
Radiation pattern in the top hemisphere from the LED chip shown above
Publications
“Modeling of III-nitride Light-Emitting Diodes: Progress, Problems, and Perspectives” by Sergey Yu. Karpov, Proc. of SPIE, vol. 7939 (2011) 79391C / DOI 10.1117/12.872842
“Current crowding effect on light extraction efficiency of thin-film LEDs” by M. V. Bogdanov, K. A. Bulashevich, O. V. Khokhlev, I. Yu. Evstratov, M. S. Ramm, and S. Yu. Karpov, PSS Vol. 7, No 7–8, 2124–2126 (2010)
“Effect of ITO spreading layer on performance of blue light-emitting diodes”, M. V. Bogdanov, K. A. Bulashevich, O. V. Khokhlev, I. Yu. Evstratov, M. S. Ramm, and S. Yu. Karpov, PSS Vol. 7, No 7-8, 2127–2129 (2010)
“Comparison of Alternative Approaches to High-Power Thin-Film LED Chip Design” by K. A. Bulashevich, O. V. Khokhlev, M. V. Bogdanov, M. S. Ramm, I. Yu. Evstratov, and S. Yu. Karpov, Proceedings of the Second International Conference on White LEDs and Solid State Lighting, Taipei (2009)
“Current spreading, heat transfer, and light extraction in multipixel LED array” by M.V. Bogdanov, K.A. Bulashevich, I.Yu. Evstratov, S.Yu. Karpov, PSS Vol. 5, No. 6, 2070–2072 (2008)
