检索结果-南通市图书馆

作者：俞振南南昌大学

学位级别：硕士

近几年来,GaN基LED发展迅猛,但其成本和发光效率一直是制约LED在照明领域广泛应用的主要瓶颈。Si衬底GaN基LED的出现,虽然在成本等方面显现出优势,但其出光效率的研究仍然处于起步阶段。本文就提高Si衬底GaN基LED芯片的出光效率入题,对... 详细信息

近几年来,GaN基LED发展迅猛,但其成本和发光效率一直是制约LED在照明领域广泛应用的主要瓶颈。Si衬底GaN基LED的出现,虽然在成本等方面显现出优势,但其出光效率的研究仍然处于起步阶段。本文就提高Si衬底GaN基LED芯片的出光效率入题,对LED芯片的增透和湿法粗化两种方法进行了探讨,获得了如下一些有新意的研究结果;1.湿法粗化是提高Si衬底GaN基LED芯片出光效率有效的方法之一。其粗化机理遵循极性选择机制;N极性GaN比Ga极性GaN更容易被粗化。另外AlN和GaN具有相似的腐蚀机制。所用的Si衬底LED芯片的出光面是AlGaN且呈N极性,本文采用KOH溶液湿法粗化芯片的AlGaN表面。对芯片进行不同时间的粗化,SEM照片显示粗化后的表面出现许多六棱锥。采用电致发光检测系统测量比较湿法粗化前后LED芯片的光学和电学参数。结果表明,不同粗化时间都可以在不破坏电学性能的前提下提高LED的光强。另外,发光波长在粗化后由于应力的释放发生不同程度的蓝移。采用PEC方法进行粗化的实验,结果表明Xe灯光源对粗化有一定辅助作用;在相同粗化时间下,PEC方法粗化的表面比普通湿法粗化的六棱锥的密度明显增加;且PEC方法粗化的光强提高率也比普通湿法粗化高。 2.利用ZnO薄膜的高透光率和化学稳定性,本文选用ZnO作为Si衬底GaN基LED增透膜材料。首先利用磁控溅射系统在玻璃衬底上沉积ZnO薄膜,利用X射线衍射技术、原子力显微镜和分光光度计分别测量了不同溅射工艺条件下淀积的ZnO结晶质量、表面形貌与粗糙度、透光光谱,摸索高透光率所对应的优化工艺条件。比较不同溅射功率下制备的ZnO薄膜,得到150W条件下制备的薄膜结晶质量最好,薄膜最平整且在可见光区的透光率最高。固定150W溅射功率不变,调节不同Ar/O流量比,发现通入O可以明显提高结晶质量和薄膜平整度,最终得到在Ar/O流量比为2的薄膜结晶性能最好,平整度最高且在可见光区的透光率最高。 3.利用磁控溅射制备ZnO薄膜的优化工艺条件,在Si衬底GaN基蓝光LED芯片上镀厚度为λ/4(约为117nm)的ZnO薄膜作为增透膜。利用电致发光检测系统比较测量未镀膜与镀膜LED芯片的光强、主波长、工作电压及漏电流分布。结果显示镀膜后的芯片,光强略有提高,说明起到了一定增透效果。另外电学性能并没有因此受到破坏。本论文得到了国家863计划和信息产业电子发展基金资助。

关键词： Si衬底 GaN LED芯片出光效率 ZnO 增透膜粗化

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

衬底弯曲度对GaN基LED芯片性能的影响

引用

发光学报 2013年第3期34卷 340-344页

作者：杨德超梁红伟邱宇宋世巍申人升柳阳夏晓川俞振南杜国同吉林大学电子科学与工程学院吉林长春130023 大连理工大学物理与光电工程学院辽宁大连116024 信息功能材料国家重点实验室中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海200050 浙江水晶光电科技股份有限公司浙江台州318015

利用低压MOCVD系统在弯曲度值不同的蓝宝石衬底上生长了GaN基LED外延结构并制作芯片。测量了芯片的主要电学和光学参数,并分析了衬底弯曲度值对芯片性能的影响。分析结果表明:存在弯曲度的衬底预先弛豫了外延层中的部分应力,改善了外延... 详细信息

利用低压MOCVD系统在弯曲度值不同的蓝宝石衬底上生长了GaN基LED外延结构并制作芯片。测量了芯片的主要电学和光学参数,并分析了衬底弯曲度值对芯片性能的影响。分析结果表明:存在弯曲度的衬底预先弛豫了外延层中的部分应力,改善了外延层的质量,从而提高了LED芯片的性能。随着衬底弯曲度值的逐渐增加,下层GaN对有源层中InGaN材料的压应力作用不断减小,导致芯片的主波长逐渐发生蓝移。

关键词： GaN LED 弯曲度残余应力

来源：