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Roughening surface morphology on free-standing GaN membrane with laser lift-off technique

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Chinese Science Bulletin 2007年第7期52卷 1001-1005页

作者： wang Ting guo xia FANG Yuan shen guangdi School of Mechatronic Engineering Beijing Institute of Technology Beijing 100081 China Institute of Electronic Information & Control Engineering Beijing University of Technology Beijing Optoelectronic Technology Laboratory Beijing 100022 China

An ultraviolet (UV) laser lift-off (LLO) technique was presented to form a roughened surface morphol-ogy on GaN membrane grown by metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD). The etched sur-face showed cone-like structures on a free-standing GaN membrane. Based on the scanning electron microscopy (SEM) and atom force microscopy (AFM) measurements, the etching mechanism was proposed, which was related to the different decomposition depth caused by the dislocations in the GaN membrane. The etching efficiency and morphology of GaN by the LLO technique and the photo-electrochemical (PEC) wet etching technique was compared and analyzed. This roughed cone-like surface morphology by LLO can enhance the external efficiency of vertical structure n-side-up GaN-based light-emitting diodes (LEDs) simultaneously while being released of the performance con-strains impeded by sapphire.

关键词：氮化钾薄膜 GaN 激光剥离技术粗糙表面表面形态湿法化学蚀刻

Scalabilities of LEDs and VCSELs with tunnel-regenerated multi-active region structure

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Frontiers of Optoelectronics 2013年第1期6卷 97-101页

作者： xia guo Xinxin LUAN Wenjuan wang Chunwei guo guangdi shen Photonic Device Research Laboratory (PDRL) Beijing University of Technology Beijing 100124 China

Scalabilities of light-emitting diodes (LEDs) and vertical-cavity surface-emitting lasers (VCSELs) with tunnel-regenerated multi-active-region (TRMAR) structure were investigated. It was found that the output optical power and quantum efficiency of these new LEDs with TRMAR increased with the number of its active regions, but the threshold gain and threshold current density decreased. However, for VCSELs with TRMAR, the differential quantum efficiency and optical power increased with the number of the active region. The results suggest that LEDs and VCSELs with the TRMAR structure have some potential advantages over the conventional LEDs or VCSELs in high internal quantum efficiency, low heat generation, high round-trip gain, and so on. These advantages will make TRMAR LEDs or VCSELs more attractive for the industrial application.

关键词： tunnel junction cascade scalability lightemitting diodes (LEDs) vertical-cavity surface-emitting lasers (VCSELs)

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ICP刻蚀GaP研究及对LED性能的影响

固体电子学研究与进展 2008年第1期28卷 154-157页

作者：王海玲郭霞周跃平沈光地北京工业大学光电子技术试验室北京100022

深入研究了GaP材料在高密度感应耦合等离子体刻蚀系统中刻蚀选择比和刻蚀速率随刻蚀系统的源功率、射频功率、腔室压强的变化规律,即通过改变其中一个参数而保持其它参数不变来得出变化规律;同时将刻蚀GaP材料应用到红光LED制作,即电流... 详细信息

深入研究了GaP材料在高密度感应耦合等离子体刻蚀系统中刻蚀选择比和刻蚀速率随刻蚀系统的源功率、射频功率、腔室压强的变化规律,即通过改变其中一个参数而保持其它参数不变来得出变化规律;同时将刻蚀GaP材料应用到红光LED制作,即电流阻挡层和表面粗化这两种工艺中,通过大量试验,得到了刻蚀形貌和最优的刻蚀条件,制作阻挡层的最优条件为:BCl3流量比为3/1,ICP功率为600W,RF功率为100W,腔室压强为1.0×10-2Pa;表面粗化时只用BCl3气体刻蚀,表面粗化后LED的光强提高了30%。

关键词：磷化镓感应耦合等离子体刻蚀

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两基色白光LED的配色研究

固体电子学研究与进展 2007年第4期27卷 567-571页

作者：张蕾郭霞沈光地刘诗文梁庭王惠北京工业大学光电子实验室北京100022

从色度学原理出发,简述了两基色白光LED的配色原理,确定了可合成白光的两基色的选取范围和两基色的配比范围,计算分析了两基色白光LED的光视效能和一般显色指数。两基色白光LED具有较高的光视效能,但其显色性却较差,主波长为450 nm左右... 详细信息

从色度学原理出发,简述了两基色白光LED的配色原理,确定了可合成白光的两基色的选取范围和两基色的配比范围,计算分析了两基色白光LED的光视效能和一般显色指数。两基色白光LED具有较高的光视效能,但其显色性却较差,主波长为450 nm左右的蓝光LED与主波长572 nm左右的黄绿光混合得到的白光的光视效能值最大,约为400 lm/w,已接近等能纯白点的理论极值,但一般显色指数只有—0.5。主波长为480 nm左右的LED与主波长为580 nm左右的LED混合得到的白光的一般显色指数值最大,仅为16.2。

关键词：白光发光二极管两基色配色光视效能显色指数

基于亲水表面处理的GaAs/GaN晶片直接键合

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Journal of Semiconductors 2006年第6期27卷 1042-1045页

作者：王慧郭霞梁庭刘诗文高国沈光地北京工业大学电控学院

对晶片进行亲水表面处理,在氮气保护下500℃热处理10min,成功实现GaAs与GaN晶片的直接键合,键合质量较好.扫描电子显微镜观测结果表明,键合界面没有空洞.光致发光谱观测结果表明,键合工艺对晶体内部结构的影响很小.可见光透射谱测试结... 详细信息

对晶片进行亲水表面处理,在氮气保护下500℃热处理10min,成功实现GaAs与GaN晶片的直接键合,键合质量较好.扫描电子显微镜观测结果表明,键合界面没有空洞.光致发光谱观测结果表明,键合工艺对晶体内部结构的影响很小.可见光透射谱测试结果表明,键合界面具有良好的透光特性.GaAs与GaN晶片直接键合的成功,为实现GaAs和GaN材料的集成提供了实验依据.

关键词：晶片直接键合 GaAs GaN 光电子集成

微机械可调谐垂直腔面发射激光器调谐范围分析与设计

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Journal of Semiconductors 2005年第z1期26卷 180-183页

作者：王红航郭霞渠红伟董立闽沈光地北京工业大学电子信息与控制工程学院光电子技术实验室北京100022 北京工业大学电子信息与控制工程学院光电子技术实验室北京100022 北京工业大学电子信息与控制工程学院光电子技术实验室北京100022 北京工业大学电子信息与控制工程学院光电子技术实验室北京100022 北京工业大学电子信息与控制工程学院光电子技术实验室北京100022

介绍了可调谐激光器的意义和它的基本调谐方法及调谐原理.对影响微机械可调谐垂直腔面发射激光器调谐范围的因素做了重点分析,计算了空气隙的最大变化范围和由此引起的激射波长的调谐范围.

关键词：可调谐垂直腔面发射激光器调谐范围

Tunnel Junction AlGaInP Light Emitting Diode

维普期刊数据库评论

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Journal of Semiconductors 2002年第6期23卷 628-631页

作者：王国宏沈光地郭霞高国韦欣张广泽马骁宇李玉璋陈良惠北京工业大学信息学院北京市光电子技术实验室北京100022 中国科学院半导体研究所北京100083

The n type GaAs substrates are used and their conductive type is changed to p type by tunnel junction for AlGaInP light emitting diodes(TJ LED),then n type GaP layer is used as current spreading *** resistivity of the n type GaP is lower than that of p type,the effect of current spreading layer is enhanced and the light extraction efficiency is increased by the n type GaP current spreading *** TJ LED with 3μm n type GaP current spreading layer,experimental results show that compared with conventional LED with p type GaP current spreading layer,light output power is increased for 50% at 20mA and for 66 7% at 100mA.

关键词： tunnel junction AlGaInP high brightness LED MOCVD

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GaN基蓝光大功率发光二极管的研制

激光与光电子学进展 2006年第8期43卷 41-43页

作者：邹德恕顾晓玲孙重清张剑铭董立闽郭霞宋颖娉沈光地丁成隆王新潮北京工业大学光电子实验室北京100022 北京长电智源光电子有限公司北京100022

采用一种自对准制造工艺和倒装芯片的装配技术,研制出GaN基蓝光大功率发光二极管(1mm×1mm)。其光学参数：总辐射功率143．19mW,光通量8．861m,发光效率7．291m/W,峰值波长462nm,半峰全宽24nm；其电学参数：正向电压3．47V、正向电流35... 详细信息

采用一种自对准制造工艺和倒装芯片的装配技术,研制出GaN基蓝光大功率发光二极管(1mm×1mm)。其光学参数：总辐射功率143．19mW,光通量8．861m,发光效率7．291m/W,峰值波长462nm,半峰全宽24nm；其电学参数：正向电压3．47V、正向电流350mA。对相关工艺进行了简要讨论。

关键词：大功率发光二极管自对准倒装