GaN基绿光LED材料蓝带发光对器件特性的影响

分析比较了在不同外延生长条件下GaN基高In组分绿光LED材料室温和低温10K下光致发光谱中蓝带发光峰,研究了外延结构中p型层蓝带峰发光特性对材料晶体质量和器件电光转换效率的影响.结果表明:通过优化p型层的外延生长条件,可有效降低和消除其蓝带发光峰较之多量子阱主峰的相对强度,有利于提高LED器件特别是高In组分绿光LED器件在同等注入电流条件下的发光功率.     

GaN基白光LED温度特性实验研究

实验研究了恒流驱动条件下,GaN基白光LED的正向电压、发光光谱和发光效率随环境温度的变化情况.结果表明,在输入电流恒定的情况下,随着温度的升高,结电压和发光强度与温度具有良好的线性关系,并且GaN基白光LED的发光颜色总是向蓝光漂移,而小电流驱动时比大电流驱动时蓝光漂移更明显.根据实验结果,分析了器件的最佳额定工作电流.

Abstract：

Under a constant driving current, the changes of the forward voltage, emission spectrum and luminous efficiency of GaN-based White LEDs with the ambient temperature are studied experimentally. It is found that the forward voltage and the luminous intensity depend on the temperature linearly with constant injection current, and luminous colors of GaN-based White LEDs always shift towards blue. And the blue shift with low driving current is more obvious than that with high driving current. According to the results, the best rated operating current of GaN-based white LEDs is discussed.     

GaN基微米LED大注入条件下发光特性研究

利用变注入强度的电致发光(EL)测试和数值模拟方法研究了微米LED大注入条件下的发光特性。EL测试结果显示,微米LED(10μm)在工作电流密度高达16kA/cm2时光功率密度输出未饱和,同时不存在明显的由于自热效应引起的发光波长红移。和300μm LED相比,相同注入水平下,10μm LED的EL峰值波长相对蓝移,表明微米LED中存在应力弛豫,10μmLED相对300μm LED应力弛豫大了约23%。APYSY模拟发现,由于应力弛豫和良好的电流扩展,微米LED中电流分布和载流子浓度更加均匀,这种均匀的分布使得微米LED具有高的发光效率,同时能够承受高的电流密度。     

注入电流对GaN基LED发光特性的影响

通过调节量子阱中的In组分,制备了GaN基蓝光和绿光发光二极管（LED）。对两种LED进行变电流测试发现,注入电流由3 mA增加到900 mA过程中,波长有蓝移现象,且绿光LED的波长蓝移较明显。这是量子阱限制斯塔克效应（QCSE）造成的。由于绿光LED中In组分含量较大,QCSE较明显。并且发现,光效迅速下降,绿光L...     

408nm InGaN/GaN LED的材料生长及器件光学特性

通过提高InGaN量子阱结构的生长温度,降低量子阱In组分的掺入效率,提高InGaN/GaN量子阱结构生长质量,缩短LED输出波长等手段,实现了紫光LED高效率输出.采用高分辨率X射线双晶衍射、扫描隧道显微镜和光致发光谱技术研究了高温生长InGaN/GaN多量子阱的结构和光学特性.封装后的300μm×300μm LED器件在20mA的注入电流下输出功率为5.2mW,输出波长为408nm.     

408nm InGaN/GaN LED的材料生长及器件光学特性

通过提高InGaN量子阱结构的生长温度,降低量子阱In组分的掺入效率,提高InGaN/GaN量子阱结构生长质量,缩短LED输出波长等手段,实现了紫光LED高效率输出.采用高分辨率X射线双晶衍射、扫描隧道显微镜和光致发光谱技术研究了高温生长InGaN/GaN多量子阱的结构和光学特性.封装后的300μm×300μm LED器件在20mA的注入电流下输出功率为5.2mW,输出波长为408nm.     

HVPE生长GaN厚膜光致发光特性研究

利用吸收光谱和光致发光(PL)光谱研究了氢化物气相外延(HVPE)法生长的GaN厚膜材料发光特性。研究发现当激发脉冲光源的重复频率较低时,PL光谱中仅能观察到带边发光峰,当重复频率增加时,PL光谱中不仅出现带边发光峰,还可观察到蓝带发光峰和黄带发光峰;随着光源重复频率的增加,带边发光峰与黄带发光峰、蓝带发光峰的光强之比也随着增大。分析认为蓝带发光起源于材料中碳杂质缺陷而黄带发光可能与位错等结构缺陷有关。     

生长温度对InGaN/GaN多量子阱LED光学特性的影响

利用低压MOCVD系统,在蓝宝石衬底上外延生长了InGaN/GaN多量子阱蓝紫光LED结构材料.研究了生长温度对有源层InGaN/GaN多量子阱的合金组分、结晶品质及其发光特性的影响.结果表明当生长温度从730℃升到800℃时,LED的光致发光波长从490nm移到380nm,室温下PL谱发光峰的半高全宽从133meV降到73meV,表明了量子阱结晶性的提高.高温生长时,PL谱中还观察到了GaN的蓝带发光峰,说明量子阱对载流子的限制作用有所减弱.研究表明,通过改变生长温度可以对LED发光波长及有源层InGaN的晶体质量实现良好的控制.     

GaN基绿光LED芯片电流加速失效机理研究

采用电流加速的电应力老化方法研究GaN基绿光 LED芯片的失效机理。LED芯片在经过60 mA 电流老化424 h后,其发光效率总体趋势都是随老化时间增加而减小 ,但是小测量电流相比于大测量电 流的发光效率衰减程度更为明显。同时,在正向偏压下电流电压曲线基本没有变化,而反向 偏压下的反向 电流随老化时间的增加而快速增加。笔者认为在电应力老化作用下,随老化时间增加,有源 区的缺陷能级 增多,在正向偏压下,缺陷能级起到一个有效陷阱的作用,增加了载流子的寿命,降低了辐 射复合的几率, 使得发光效率降低,但是并没有减小正向偏压下的电流,而反向偏压时,缺陷能级起到了一 个漏电通道的作用,使得反向电流增大。     

图形化蓝宝石衬底结构对GaN基LED发光性能的影响

为了研究图形化蓝宝石衬底(PSS)的结构和形貌对GaN基发光二极管(LED)光学性能的影响,对PSS的制备工艺和参数进 行了调控,从而 形成具有不同填充因子的蒙古包形PSS(HPSS)和金字塔形PSS(TPSS)两种衬底,用于生长 和制备蓝光LED 芯片。通过对TPSS-LED的光学性能测试和分析得到,随着PSS填充因子的增大, LED的 光输出功 率也增大;进而比较具有相同填充因子的HPSS和TPSS的光学性能表明,HPSS明显优于TPSS。 因此, PSS填充因子的增大,能够提高LED的光输出功率;优化PSS的结构可以改善LED中光出射途径 ,从而更有效提高LED的光发射效率。     

有机发光二极管市场前景乐观

用于彩色显示的有机发光二极管 (ＯＬＥＤ ,ＯｒｇａｎｉｃＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ)具有良好的图像质量 ,其高对比度和高亮度赢得了整个彩色显示领域和世界电子行业的青睐。目前全球已有 80多家公司致力于ＯＬＥＤ显示装置、元器件、材料以及生产设备的研发。ＯＬＥＤ主要应用于移动电话和手机。据ＳｔａｎｆｏｒｄＲｅｓｏｕｒｃｅ市场调查公司预测 ,自 2 0 0 3年起ＯＬＥＤ的销量将成倍增长。市场前景乐观　　最初进入市场的ＯＬＥＤ产品具有结构简单、尺寸小、无源矩阵、单色或者多色 (但像元很少 )等特点。但今后的ＯＬＥ…     

微腔有机发光二极管

设计了由分布布拉格反射镜（ＤＢＲ）和金属反射镜面形成的微腔结构。利用８－羟基喹啉铝（Ａ１ｑ３）作为电子传输层兼作发光层,ＴＰＤ作为空穴传导层,了有机发光二极管（ＯＬＥＤ）和微腔有机发光二极管（ＭＯＬＥＤ）。发现ＭＯＬＥＤ的光谱工比ＯＬＥＤ的窄得多,而光密度则得到了增强,对腔长进行调节,ＭＯＬＥＤ光谱峰出现移动。实验结果与理论计算基本符合。     

GaN基功率型LED可靠性分析

以GaN基蓝光芯片为基础制备了功率型蓝光和白光LED,在室温25℃、湿度35%、驱动电流350mA、连续老化1080h下,功率型蓝光和白光LED光衰随时间呈指数变化,分别平均衰减1.35%和2.56%;对LED的失效机理分析表明,GaN基外延材料质量、芯片的结构设计、p型电极的欧姆接触稳定性等均对LED可靠性有重要的影响.     

GaN基功率型LED可靠性分析

以GaN基蓝光芯片为基础制备了功率型蓝光和白光LED,在室温25℃、湿度35%、驱动电流350mA、连续老化1080h下,功率型蓝光和白光LED光衰随时间呈指数变化,分别平均衰减1.35%和2.56%;对LED的失效机理分析表明,GaN基外延材料质量、芯片的结构设计、p型电极的欧姆接触稳定性等均对LED可靠性有重要的影响.     

隧道结AlGaInP发光二极管

报道了通过隧道结将衬底的导电类型从n型转变到p型,从而可以利用n型GaP作为以n型GaAs为衬底的AlGaInP发光二极管的电流扩展层.n型电流扩展层的电阻率低于p型电流扩展层的电阻率,这种结构改善了电流扩展层的作用,从而提高了发光二极管的光提取效率.对3μm GaP电流扩展层的发光二极管,实验结果表明,隧道结发光二极管的发光功率与具有相同基本结构的传统发光二极管相比,20mA时发光功率提高了50%,100mA时提高了66.7%.     

AlGaInP橙色发光二极管的研制

利用ＬＰ－ＭＯＣＶＤ外延生长ＡｌＧａＩｎＰＤＨ橙色发光二极管，２０ｍＡ工作条件下发光波长峰值在６２８ｎｍ，ＦＷＨＭ为２６ｎｍ，１５°（２θ１／２）视角封装后亮度达到３１０ｍｃｄ；８０ｍＡ工作条件下亮度达到１０００ｍｃｄ。并且分析了生长过程中杂质向有源区扩散对发光光谱的影响。     

有机电致发光显示技术

有机电致发光显示技术被看好是下一代最有竞争力的平板显示技术。经过短短十余年，该技术的研究得到了飞速的发展，已经达到了实用化的水平。本文将介绍OLED的发展背景、工作原理、驱动技术和封装材料。     

脊形波导大功率发光二极管

采用自对准工艺制作的分段吸收式脊形波导结构发光二极管，在出光面蒸镀λ／４介质增透膜，以增大器件的自发辐射发量，增大器件耦合效率。光束发散角小。用标准单摸光纤耦事，在２５℃、１００ｍＡ下的光功率大于２０μＷ，最大可达５０μＷ。用７０支器件在５０、８０、１２０℃及１５０ｍＡ ＣＷ条件下进行加速老化寿命试验，在测试３５５０ｈ后，共计２４８５００器件小时，没有一支器件失效，器件性能稳定可靠。用测试结果可计     

Phosphor-Free GaN-Based Transverse Junction Light Emitting Diodes for the Generation of White Light

We demonstrate a GaN-based phosphor-free near-white-light light-emitting-diode (LED) structure that operates in the visible wavelengths and offers broadening and flattening optical bandwidth performance. The incorporation of GaN-based dual wavelengths (blue and green) multiple-quantum-wells with a transverse p-n junction produces a device which can directly generate stable and near visible white-light emissions. The shape of the optical spectra (440-560 nm) are invariable from low to very high levels of bias currents. The problems of nonuniform carrier distribution and bias dependent electroluminescence spectra that occur in traditional phosphor-free white-light or near-white-light LEDs (with vertical p-n junctions) are eliminated by the demonstrated structure