AlGaInP发光二极管的全方位反射镜研究

全方位反射镜(ODR)AlGaInP发光二极管能够有效提高光提取效率。对全方位反射镜的设计及工艺进行优化:采用λ/4n厚的SiO2作为介质,光刻腐蚀导电孔,带胶保护,溅射AuZnAu,剥离后,再溅射300nmAu层,形成的ODR退火后在波长630nm处的反射率为72.1%,而单次溅射AuZnAu的反射率退火后为63.2%。实验结果说明新工艺满足了欧姆接触的需要,反射率提高了8.8%。     

全反射镜结构对AlGaInP发光二极管发光效率的影响

采用计算机模拟的方法,计算了SiO2/Al,ITO/Al,SiO2/Au和ITO/Au全方位反射镜结构和分布式布拉格反射镜的反射特性.用PECVD和溅射设备制作了Glass/SiO2/Au结构,用LP-MOCVD生长了DBR结构,并测量了其反射特性,实验与模拟结果基本吻合.从模拟和实验的结果得到,SiO2/Au ODR结构在波长为630nm的垂直入射光下反射率很高,达到91%以上.对于不同角度的入射光,SiO2/Au在20°～85°都有很高的反射率,远高于DBR结构的反射率.在实际器件测试中,ODR结构的AlGaInP红光LED比无DBR结构的LED提高了115%,比DBR结构的LED提高了28%.这说明,ODR结构与DBR结构相比可以大幅提高红光LED的出光效率.     

全反射镜结构对AlGaInP发光二极管发光效率的影响

采用计算机模拟的方法,计算了SiO2/Al,ITO/Al,SiO2/Au和ITO/Au全方位反射镜结构和分布式布拉格反射镜的反射特性.用PECVD和溅射设备制作了Glass/SiO2/Au结构,用LP-MOCVD生长了DBR结构,并测量了其反射特性,实验与模拟结果基本吻合.从模拟和实验的结果得到,SiO2/Au ODR结构在波长为630nm的垂直入射光下反射率很高,达到91%以上.对于不同角度的入射光,SiO2/Au在20°～85°都有很高的反射率,远高于DBR结构的反射率.在实际器件测试中,ODR结构的AlGaInP红光LED比无DBR结构的LED提高了115%,比DBR结构的LED提高了28%.这说明,ODR结构与DBR结构相比可以大幅提高红光LED的出光效率.     

薄膜AlGaInP发光二极管中不同反光镜的研究

本文计算了GaP/Au 反光镜, GaP/SiO2/Au 三层ODR and GaP/ITO/Au 三层ODR的反射率随角度的变化值。制作了GaAs衬底的AlGaInP LED,Au反光镜、SiO2 ODR和ITO ODR的薄膜AlGaInP LED。在20mA下,四种样品光输出功率分别为1.04mW, 1.14mW, 2.53mW and 2.15mW。制作工艺退火后,Au扩散使Au/GaP反光镜的反射率降至9％。1/4波长的ITO和SiO2透射率不同造成了两种薄膜LED光输出功率不同。ITO ODR中加入Zn可以大大降低LED的电压,但并不影响LED的光输出。     

磁控溅射制备持久性银反射镜研究

研究了磁控溅射制备Sub/NiCrN_x/Ag/NiCrN_x/SiN_x/Air多层结构银反射镜的特性,分析了N_2对Ag薄膜、介质保护层及银反射镜光谱的影响。采用深度剖析X射线光电子能谱和透射电子显微镜分析了银反射镜短波波段(400~500nm)反射率偏低的原因。采用分光光度计、扫描电子显微镜和X射线衍射仪研究了N_2占比对Ar/N_2混合气体溅射制备单层银膜光学性质、表面形貌及晶向结构的影响,比较了不同Ar/N_2比例混合气体溅射制备银反射镜的反射率,并分析了对应样品SiN_x保护层的化学计量比。实验结果显示,溅射制备银膜时,在Ar中引入一定比例的N_2,SiN_x保护层的化学计量比得到改善。当N_2体积比由0上升至40%时,Ar/N_2混合气体溅射制备的银反射镜在400nm波长处反射率由71.7%提高到79.3%。此外,基于Ar/N_2混合气体溅射溅射制备的银反射镜样品具备优良的环境稳定性。     

具有ODR结构的高压倒装氮化镓基发光二极管

通过在传统ITO+DBR膜系结构基础上令电极金属与DBR层形成ODR(全角反射镜)膜系结构的方法,设计并制备了具有ODR结构的高压倒装氮化镓基发光二极管,有效提高了LED芯片的光效。ODR结构由DBR(分布布拉格反射镜)层上联接芯粒的电极金属和DBR层组成,经过理论分析和计算,与传统ITO+DBR结构器件相比,在400～550nm波长范围、全角度入射时平均反射率Rave从86.25%提升到了96.71%。实验制备了传统ITO+DBR结构和ODR结构的3颗芯粒串联的高压倒装氮化镓基LED器件,尺寸为0.2mm×0.66mm,ODR结构器件的有效反射结构面积增加了4.8%,饱和电流增加了12mA,用3030支架封装后在30mA的测试电流下,电压降低了0.163V,辐射功率提升了3.78%,在显色指数均为71时光效提升了5.42%。     

垂直结构GaN基LED用Ni/Ag反射镜电极

Ni/Ag/Ti/Au金属系反射镜电极广泛用于GaN基垂直结构发光二极管(LED)的传统制造工艺.这种电极需要进行高温长时间整体退火才能获得高质量的欧姆接触,但对电极的反射率和器件性能影响较大.介绍了一种新工艺方法,该方法将电极分解为接触层和反射层,降低反射层经历的退火温度和时间,获得了拥有良好的欧姆接触特性和高反射率的反射镜电极,解决了传统电极光学性能和电学性能相互制约的问题.首先生长极薄的Ni/Ag作为接触层,对接触层进行高温长时间退火后再生长厚层Ag作为反射层,之后再进行一次低温退火.使得对反射起主要作用的反射层免于高温长时间退火,相较于传统Ni/Ag/Ti/Au电极,该方法在获得更优良的欧姆接触的同时,提升了电极的反射率.在氧气氛围下进行500℃接触层退火3 min,400℃整体退火1 min后,电极的比接触电阻率为1.7×l0-3Ω·cm2,同时在450 nm处反射率为93％.     

X光掠入射平面反射镜系统的制备

在论述Ｘ光掠入射平面反射镜工作原理的基础上，重点讨论了超高精度Ｘ光镍平面反射镜的制备过程，研制出表面粗糙度小于１．５ｎｍ的平面反射镜。测试和使用表明：在掠入射角为５°时，该反射镜的反射率在５４％以上。     

45°角入射的13.1nm软X射线多层膜的研制

报道了对４５°入射角高反的１３．１ｎｍ软Ｘ射线多层膜反射镜的研制情况。利用在星光装置中进行的软Ｘ射线激光等离子体实验测量多层膜反射率的方法，获得了２６．２％的实测反射率，该反射率已达到理论反射率的７０％。     

氮气退火对锑掺杂氧化锡薄膜近红外阻隔性能的影响

采用射频磁控溅射的方法,用96at％SnO2/4at％Sb2O3陶瓷靶在玻璃表面制备了锑掺杂氧化锡(ATO)薄膜.研究了溅射功率、压强和后退火对薄膜近红外阻隔性能的影响,并采用Uv-Vis-NIR透射光谱、霍尔效应测试仪、XRD和SEM等设备对薄膜的性能和结构进行了测试和分析.结果表明,室温沉积的ATO薄膜近红外透光率较高,但在氮气中退火后,不同溅射压强和溅射功率下沉积的ATO薄膜的近红外透光率均显著降低.在氧含量为10％、压强为1.4Pa、溅射功率为200W时,室温下沉积的ATO薄膜在氮气中500℃下退火1h后,550nm处透光率由80.9％升高至85.8％,2 000 nm处透光率由84.6％下降至23.0％.     

一种新型全方位反射AlGaInP薄膜发光二极管

提出了一种新型全方位反射A1GalnP LED结构和制作工艺.GaAs外延片与含导电孔的SiO2,Au形成全方位反射镜后,银浆键合在Si支架上,去除GaAs衬底,制作薄AuGeNi电极,粗化,生长ITO,制作厚AuGeNi电极,合金则形成ODR薄膜LED结构.300μm×300μm管芯裸装在TO-18金属管座上,在20mA的电流驱动下,测得电压为2.2V,光强达到195mcd,光功率达到3.78mW,比常规吸收衬底LED提高3.6倍.     

一种新型全方位反射AlGaInP薄膜发光二极管

提出了一种新型全方位反射A1GalnP LED结构和制作工艺.GaAs外延片与含导电孔的SiO2,Au形成全方位反射镜后,银浆键合在Si支架上,去除GaAs衬底,制作薄AuGeNi电极,粗化,生长ITO,制作厚AuGeNi电极,合金则形成ODR薄膜LED结构.300μm×300μm管芯裸装在TO-18金属管座上,在20mA的电流驱动下,测得电压为2.2V,光强达到195mcd,光功率达到3.78mW,比常规吸收衬底LED提高3.6倍.     

反应蒸镀多层电介质膜氦氖激光反射镜的损耗和反射率

制造激光反射镜TiO2/SiO2多层膜，主要方法是在氦气气压为5×10-3~5×10-2帕的情况下用钛和硅的低氧化物进行反应蒸镀。接着在670 Κ的空气中退火，生成所需化学计量的氧化物。在蒸镀过程中，工作气体中不可能完全避免的水蒸气含量与起始条件和设备状态有关。它往往会使激光反射镜的反射率和损耗发生变化。在蒸镀层形成过程中出现的不良结果，一般认为是因水蒸气所致。反之，在低氧化物受热蒸发时,采用水蒸气作反应气体，退火后可以获得系统参数复现性良好的多层膜系。本文将介绍以水为氧化剂制造激光反射镜的有关结论。     

测定6500埃波长附近自由电子激光器多层介质反射镜反射率的退化

虽然奥赛自由电子激光器的增益较低，但它利用反射率约为99.97%的(TiO2/SiO2)多层介质反射镜已能运转。为了最大限度地降低激光光学谐振器的损失，反射镜放在超高真空(10—7至10-8巴)的ACO电子储存环中。测定反射率的方法有两种，都基于测定由这种反射镜组成的光学谐振器的衰减时间τ。构成谐振腔的两块反射镜的平均反射率R可从关系式1-R=d/cτ算出，其中d是谐振腔的长度，c是光速。τ越大[即(1—R)越小],此类测量就越精确。     

新型光电探测器的研究

针对RCE光电探测器存在的问题提出两种解决方案。将InP／空气隙的分布布拉格反射镜(DBR)结构引入RCE光探测器,只用1．5对InP／空气隙计算反射率约为95％,解决了长波长反射镜制备问题。所制备的器件,在波长1．585μm处获得了约54．5％的峰值量子效率,以及8GHz的3dB响应带宽。另一种引入斜镜结构解除了量子效率与超窄光谱响应线宽的相互制约。     

激光内腔二次谐波产生的有效方法

资料作者报道用空气色散法来提高光二次谐波的产生。本文报道用激光内腔技术获得的实验结果。实验装置示于图1。激光腔由反射率为100％的两面反射镜M_1M_2组成,尤其是M_1反射镜在基波和二次谐波两种波长下反射率均为100％。格林棱镜对于二次谐波在空气隙下用作S偏振光的全反射并且由腔内发射出去,对于基波作为p偏振光透过。     

反射式相位延迟器的性能研究

多层介质反射镜在非正入射的时候,两个不同的偏振态之间会产生不同的相移。通过优化设计,入射角为45°,在1285～1345nm之间p,s波获得了270°±0.15°的相移和99.5%以上的反射率。对使用的膜系进行了每层光学厚度的误差分析。用离子束溅射技术制备相位延迟膜,在大气中对样品进行不同温度的退火,用分光光度计测试了光谱特性和用椭偏仪测试了相位特性。结果表明,未退火的样品在相应波段获得了267.5°±0.5°的相移和99.6%以上的反射率;根据拟合分析,最外层的误差和折射率与设计值的偏差是发生相移偏小的主要因素;随着退火温度的升高、折射率变小和物理厚度变大,相移将变小。     

高频溅射碳化硅薄膜的退火效应

本文采用高频溅射方法，在抛光Ｓｉ（１１１）衬底上制备出碳化硅薄膜，研究了薄膜的高温真空退火效应．实验表明，退火后的薄膜具有较为理想的结晶取向和发光性质．     

直流反应磁控溅射法制备锐钛矿TiO2薄膜

采用直流反应磁控溅射的方法，溅射高纯钛靶在玻璃衬底上制备了TiO2薄膜。用XRD测试了TiO2薄膜的结构，研究了工艺因素中衬底温度、溅射气压、氧氩气体流量比和退火温度对薄膜结构的影响。实验结果表明：衬底温度高于200℃、溅射气压不高于0．7Pa、氧氩流量比为1／4、退火温度为650℃时，锐钛矿TiO2薄膜更容易结晶。     

制备条件对Ge2Sb2Te5薄膜电学性能的影响

研究了磁控溅射制备Ge2Sb2Te5薄膜时，制备条件诸如功率、气压等对薄膜性能的影响. 主要通过测量薄膜方块电阻随退火温度的变化情况，探索Ge2Sb2Te5薄膜的成长机理. 实验结果表明，不同溅射功率下制备的薄膜经不同温度退火后方块电阻没有明显的区别，而随着溅射气压的上升，薄膜方块电阻随退火温度的增加，下降的速率增加，意味着由面心立方结构转变为六方结构所需的结晶温度降低