返回 |
網(wǎng)站首頁
/ 新聞資訊
/ 公司動態(tài)
/ 具有新型圖形化SiO2/Al2O3鈍化層的高性能GaN基發(fā)光二極管

具有新型圖形化SiO2/Al2O3鈍化層的高性能GaN基發(fā)光二極管

2023-06-09 15:25:06 admin

在固態(tài)照明領(lǐng)域，高性能的GaN基LED作為有潛力的光源已經(jīng)獲得了廣泛的關(guān)注，并在紫外可見光等各個發(fā)光波段都得到了廣泛的應(yīng)用，而提高GaN基LED的光提取效率是進(jìn)一步將其推廣應(yīng)用的重要前提。

然而，由于LED與空氣接觸面的全反射現(xiàn)象的存在，目前光提取效率仍然很低?？紤]到GaN和空氣的折射率差，從芯片入射到空氣的全反射臨界角c只有24.6°，進(jìn)而將大部分光重新反射回LED芯片中，并被外延層吸收并轉(zhuǎn)化為熱量，其大大的降低了光提取效率。然而，假如光的出射角小于c，那么LED發(fā)出的光就能自由的進(jìn)入空氣中了。有鑒于此，目前的一些研究是通過改變器件中的光回路來提高光提取效率，常用的方法包括：引入分布式布拉格反射鏡(DBR)，光子晶體結(jié)構(gòu)，圖形化襯底，以及表面鈍化等。

近幾年，研究者結(jié)合理論及實驗研究了不同種類表面鈍化層對LED的光學(xué)和電學(xué)性能的影響。而其中具有SiO2鈍化層的傳統(tǒng)GaN基LED得到了廣泛應(yīng)用。Chang等人證明了在室溫下通過電子回旋共振化學(xué)氣相沉積方法制備的SiNx薄膜可以鈍化GaN基LED。實驗結(jié)果表明運(yùn)用等離子體增強(qiáng)化學(xué)汽相淀積(PECVD)方法制備的SiONx可以作為抗反射的鈍化層。為了增強(qiáng)發(fā)光強(qiáng)度，Su等研究者使用了硫化氫來鈍化AlGaInP LED的表面。而So等人注意到，在回流溫度不變的條件下，半球的底部直徑隨回流時間增加而增加。在光刻技術(shù)的幫助下，我們使用HF去除了電極表面的鈍化層，而沒有破壞表面。LED芯片的I-V曲線與LOP測量是由FitTech IPT6000 LED芯片/晶圓測試系統(tǒng)完成的，反向漏電流IR是由微波探針臺測量的。

圖3(a)顯示了不同結(jié)構(gòu)LED的I-V特性，分別是：0分鐘回流圖形化SiO2/Al2O3鈍化層(sample A)；5分鐘回流圖形化SiO2/Al2O3鈍化層(sample B)；7分鐘回流圖形化SiO2/Al2O3鈍化層(sample C)；9分鐘回流圖形化SiO2/Al2O3鈍化層(sample D);11分鐘回流圖形化SiO2/Al2O3鈍化層(sample E);以及傳統(tǒng)的SiO2鈍化層(作為參照)。由于具有相同的外延結(jié)構(gòu)，這6種LED的I-V特性幾乎是一樣的，在60mA輸入電流條件下，正向電壓都是 3.1V。圖3(b)顯示了這些LED光致發(fā)光(EL)的特性，峰值波長都是460nm，Sample D輸出功率高。