發(fā)布時(shí)間：2022-02-19 05:07

　　發(fā)光二極管（LED）作為新一代綠色照明光源,具有高效、節(jié)能、環(huán)保、壽命長的優(yōu)點(diǎn),在節(jié)能減排、低碳發(fā)展中發(fā)揮了重要作用。現(xiàn)在,四元系A(chǔ)lGaInP材料制備的LED波長可以覆蓋紅、橙、黃和黃綠波段（550 nm-660 nm）,特別在580 nm～660 nm波長范圍內(nèi)的產(chǎn)品性能優(yōu)于其他材料體系。通過外延設(shè)備、源材料、外延結(jié)構(gòu)和工藝優(yōu)化,峰值波長630nm左右的AlGaInP紅光LED的內(nèi)量子效率已經(jīng)高于90%,通過制備薄膜型LED芯片,其輸出效率也達(dá)到大幅度的提升。但是AlGaInP薄膜型LED在提高光提取效率、成本降低等方面還待進(jìn)一步研究。另外,用于植物生長照明的660nm波長LED由于需要使用高In組份應(yīng)變GaInP材料,要獲得高內(nèi)量子效率,量子阱需要很好地優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文針對高光效AlGaInP薄膜型LED存在的上述問題,進(jìn)行了一系列電極制備工作以及器件仿真的研究,主要的研究內(nèi)容與成果如下:1、研究了半導(dǎo)體表面處理、金屬電極體系、退火條件對n-AlGaInP歐姆接觸性能的影響。結(jié)果表明,以Au/Ge/Ni為基礎(chǔ)合金系統(tǒng)的電極體系是制備n-AlGalnP歐姆接觸的關(guān)鍵。從SIMS測試結(jié)... 

【文章來源】：南昌大學(xué)江西省211工程院校

【文章頁數(shù)】：107 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 引言
    1.1 概述
    1.2 LED的發(fā)展歷史與應(yīng)用
        1.2.1 LED發(fā)展歷程
        1.2.2 LED的應(yīng)用與市場
    1.3 研究背景與意義
    1.4 AlGaInP LED中的主要問題
    1.5 本論文的主要研究內(nèi)容
第2章 Ⅲ-Ⅴ族半導(dǎo)體歐姆接觸機(jī)理與制備工藝
    2.1 金屬-半導(dǎo)體歐姆接觸的形成
        2.1.1 接觸勢壘的形成
        2.1.2 歐姆接觸的形成機(jī)理
        2.1.3 歐姆接觸中的電流輸運(yùn)機(jī)理
    2.2 Ⅲ-Ⅴ族半導(dǎo)體歐姆接觸制備工藝
    2.3 歐姆接觸的表征
    2.4 常規(guī)AlGaInP LED的N型歐姆接觸
第3章 AlGaInP薄膜LED芯片的N型AlGaInP歐姆接觸研究
    3.1 實(shí)驗(yàn)方案
    3.2 n-AlGaInP的摻雜優(yōu)化實(shí)驗(yàn)
        3.2.1 引言
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)
        3.2.3 結(jié)果與討論
        3.2.4 本節(jié)小結(jié)
    3.3 n-AlGaInP的表面處理實(shí)驗(yàn)
        3.3.1 引言
        3.3.2 實(shí)驗(yàn)
        3.3.3 結(jié)果與討論
        3.3.4 本節(jié)小結(jié)
    3.4 N電極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
        3.4.1 引言
        3.4.2 實(shí)驗(yàn)
        3.4.3 結(jié)果與討論
        3.4.4 本節(jié)小結(jié)
    3.5 熱退火工藝對n-AlGaInP歐姆接觸影響的研究
        3.5.1 引言
        3.5.2 實(shí)驗(yàn)
        3.5.3 結(jié)果與討論
        3.5.4 本節(jié)小結(jié)
    3.6 本章小結(jié)
第4章 AlGaInP薄膜LED芯片的ODR結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
    4.1 AlGaInP LED光提取效率的提升方法
        4.1.1 薄膜型LED芯片
        4.1.2 表面粗化
        4.1.3 電流擴(kuò)展層
        4.1.4 全方向反射鏡(ODR)
    4.2 ODR結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
        4.2.1 ODR反射率計(jì)算
        4.2.2 金屬反射鏡層的優(yōu)化
        4.2.3 中間介質(zhì)層厚度的優(yōu)化
        4.2.4 中間介質(zhì)層材料的優(yōu)化
    4.3 p-GaP生長厚度優(yōu)化實(shí)驗(yàn)
        4.3.1 實(shí)驗(yàn)
        4.3.2 結(jié)果與討論
        4.3.3 本節(jié)小結(jié)
    4.4 本章小結(jié)
第5章 AlGaInP LED器件仿真研究
    5.1 APSYS器件仿真軟件基本介紹
        5.1.1 仿真軟件簡介
        5.1.2 基本方程
    5.2 理論基礎(chǔ)和物理模型
        5.2.1 邊界條件
        5.2.2 載流子產(chǎn)生-復(fù)合模型
        5.2.3 Shockley-Read-Hall (SRH)復(fù)合模型
        5.2.4 量子尺寸效應(yīng)
    5.3 波長660 nm LED量子阱優(yōu)化設(shè)計(jì)
        5.3.1 AlGaInP體系材料性質(zhì)
        5.3.2 器件結(jié)構(gòu)
        5.3.3 結(jié)果與討論
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果



本文編號：3632274