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Christian Herbold

Aufgabenstellung
Ziel dieser Arbeit war der Entwurf und der Aufbau eines Hochleistungs-UV-LED-Moduls. Die Arbeit sollte als Machbarkeitsstudie die gegenwärtig unter Laborbedingungen erreichbare Leistungsfähigkeit von UV-LED-Modulen darstellen. Durch die hohe Leistungsdichte sollte das LED-Modul in der Lage sein, neue Anwendungsbereiche besonders für ultraviolette LEDs zu erschließen und dort die Vorteile der LED-Technologie einbringen. Grundsätzlich sollte das LED-Modul jedoch auch als Basis für Entwicklungen von Hochleistungs-LED-Modulen in anderen Spektralbereichen dienen.
Der Entwurf umfasste dabei neben der Auswahl geeigneter LED-Chips und der optischen Auslegung, vor allem das thermische Management des Moduls. Bei der optischen Auslegung sollten spezielle Medien untersucht werden, welche eine Erhöhung der Lichtauskopplung ermöglichen können. Das thermische Management optimiert den Abtransport der Wärme, da die angestrebte hohe Leistungsdichte es zwingend notwendig machte, geeignete Materialien und Aufbautechniken zur Wärmeabfuhr zu verwenden. Für den Aufbau kamen neuste Technologien des Die- und Wirebondings zum Einsatz. Im Anschluss erfolgten die spektrale Vermessung des Moduls und die Bewertung der Ergebnisse.
Die Entwurfsarbeit sowie die Charakterisierung des Moduls fanden am Lichttechni-schen Institut (LTI) des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) statt. Der Aufbau erfolgte in Zusammenarbeit mit dem Institut für Prozessdatenverarbeitung und Elektronik (IPE) des KIT.