GaN基不同电极形状的LED性能比较

对前期工作中使用Crosslight APSYS软件模拟的6种优化电极的GaN基InGaN/GaN多量子阱蓝光LED芯片进行试制并测试分析,将实验结果与软件模拟结果进行比较,并进行可靠性分析。结果表明,优化电极的实验结果和软件模拟结果基本吻合,优化电极的光学、电学等特性的确有明显改善,芯片出光效率也有提升。对称型指形在光通量、光效和电压(电流为20 mA)等方面在这6种电极中最优;旋转形电极的寿命在预测中最高,为37 000 h,对称型指形位居第二;老化对优化电极的影响与未优化电极相差不多,所以综合考虑,对称型指形的性能最优。     

AZO薄膜用于GaN基LED透明电极的性能研究

采用脉冲激光沉积法制备了Al掺杂ZnO(AZO)薄膜, 研究了不同沉积氧压下薄膜的光电性能。当沉积压强为0.1 Pa时, AZO薄膜光电性能最优。将该薄膜用于GaN基LED透明电极作为电流扩展层, 在20 mA正向电流下观察到了520 nm处很强的芯片发光峰, 但芯片工作电压较高, 约为10 V, 芯片亮度随正向电流的增大而增强。二次离子质谱测试表明, AZO薄膜与GaN层界面处两种材料导电性能的变化以及钝化层的形成是导致芯片工作电压偏高的原因。     

用于高亮LED的Si键合研究

在Si和外延层之间使用一层薄金属层作为高效反射镜的所谓"镜面衬底",不但有助于提高芯片的出光效率,同时把键合温度降低到300℃以下。利用Au/In合金的方法,来实现用于高亮LED的Si片与AlGaInP四元外延片的键合。实验表明,在温度为250℃时,利用Au/In作为焊料,Si片与AlGaInP四元外延片可以实现比较好的键合,键合面可以达到60%。通过研磨减薄、X-ray测试和扫描电镜(SEM)测试得出键合面的界面特性,通过能谱分析得出键合面的物质分别为AuIn2和AuIn,实验测试得出此时Au的原子数占33.31%,In的原子数占36.64%。     

ZnO∶Al替代ITO作透明导电膜的应用

研究了AZO(ZnO∶Al)替代ITO透明导电膜在GaN基LED中的应用,通过脉冲激光沉积和磁控溅射法制作了AZO薄膜,分析了AZO与p型GaN不良的欧姆接触的物理机理,并利用插入ITO薄层来改善接触电阻,实验用ITO 20nm/AZO 500nm的复合导电薄膜做透明导电薄膜,成功得到了波长为525.74nm、亮度为380.88mcd、电压为3.35V的GaN基绿光LED芯片,相当于单一ITO透明导电膜的性能,整个试验工艺中减少了ITO的使用量,降低了LED芯片的制造成本。