AlGaInP薄膜LED芯片制備及LED大電流高溫特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-06 17:42
發(fā)光二極管(LED)是利用半導(dǎo)體中導(dǎo)帶電子跟價(jià)帶空穴發(fā)生輻射復(fù)合將電能轉(zhuǎn)換為光能的器件,與傳統(tǒng)的白熾燈、熒光燈相比,具有高效、節(jié)能、長壽命等諸多優(yōu)點(diǎn)。隨著LED外延、芯片和封裝技術(shù)的進(jìn)步,藍(lán)光LED光效取得快速提高,已經(jīng)完全能滿足照明需要,因此LED已經(jīng)從單獨(dú)追求高光效向全面追求光品質(zhì)轉(zhuǎn)變。高品質(zhì)光源因具備低色溫、高顯指、高光效以及安全舒適等特點(diǎn)。采用多基色(比如:紅、黃、綠、青和藍(lán)光)LED混光制備白光恰好能滿足以上要求,該技術(shù)路線被認(rèn)為是未來半導(dǎo)體照明的終極方案。在多基色LED混光照明中,紅光LED是必要組成部分。跟GaAs襯底晶格匹配的(AlxGa1-x)0.5In0.5P在Al組分小于0.53時(shí),為直接帶隙材料,禁帶寬度為1.9-2.3eV,可以用來制備紅、橙、黃譜段的的發(fā)光二極管。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展,通過外延設(shè)備、原材料、外延結(jié)構(gòu)、外延工藝方法的協(xié)同努力,目前在GaAs襯底上用MOCVD方法生長的紅光AlGaInP LED外延材料的內(nèi)量子效率可以達(dá)到90%以上,制備的功率型LED器件電光轉(zhuǎn)換效率超過50%,大大優(yōu)于其他材料體系制備的紅光LED,因此其產(chǎn)業(yè)化程度最高的。此外,Al...
【文章來源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1二種主要的固態(tài)照明技術(shù),(a)是藍(lán)光LED激發(fā)熒光粉:(b)是藍(lán)、綠、黃、青、紅??光LED合成白光??
?第1章緒論???在于技術(shù)路線二只是對(duì)現(xiàn)有藍(lán)光LED激發(fā)黃色熒光粉技術(shù)的升級(jí)和改版,本質(zhì)??上仍然存在LED激發(fā)熒光粉帶來的能量大幅度損失。技術(shù)路線-除了沒有藍(lán)光??LED激發(fā)熒光粉帶來的能量損失外,其次還可以通過多基色LED的單獨(dú)控制??實(shí)現(xiàn)按需調(diào)控光譜,為室內(nèi)照明和植物照明等提供健康照明光源。此外美國??DOE(能源部)匯總各方面研究成果,對(duì)傳統(tǒng)的藍(lán)光LED激發(fā)黃色熒光粉獲収的??白光和多基色無熒光粉獲取的白光LED產(chǎn)品指標(biāo)做了預(yù)測(cè),如圖1.2所示。??(?)?PC-LED?(b)?CM-LED??"?White?Light?White?Light?"??^?tr?13-?fr?^?ft?f?11T'1T??L?4??it?tr?tr?u?U?u?U?U?L???????Blue?LEDs?+?Phosphor?Direct?Emission?LEDs??圖1.1二種主要的固態(tài)照明技術(shù),(a)是藍(lán)光LED激發(fā)熒光粉:(b)是藍(lán)、綠、黃、青、紅??光LED合成白光??3S0??CM-LED?(RYGB)?NMitrtl.??BOO?z,—????????|?2?SO??C?PC-LCO??t?/A??3? ̄?JkFF?/?■?PC-LED?Warm?White??I?100?7U?-??|???PC-LED?Cool?Whit*??If?*???Color?Mixed?LED??0??2000?2010?2020?2030?2040?20S0??圖1.2不冋方案LED照明光效提升圖??其中PC-LED?Cool?White為藍(lán)光LED激發(fā)黃色熒光粉產(chǎn)
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]GaN基垂直結(jié)構(gòu)LED的n型電極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及芯片制備[J]. 劉麗,胡曉龍,王洪. 發(fā)光學(xué)報(bào). 2016(03)
[2]Au-CNT對(duì)AlGaInP LED的電流擴(kuò)展效應(yīng)研究[J]. 陳宇,郭春威,郭霞. 半導(dǎo)體光電. 2015(01)
[3]AlGaInP大功率發(fā)光二極管發(fā)光效率與結(jié)溫的關(guān)系[J]. 陳依新,沈光地,高志遠(yuǎn),郭偉玲,張光沉,韓軍,朱彥旭. 物理學(xué)報(bào). 2011(08)
[4]基于布拉格反射膜提高紅光LED的外量子效率計(jì)算[J]. 李文石,劉晶,劉文姝. 中國集成電路. 2010(05)
[5]復(fù)合布拉格反射鏡高亮度AlGaInP發(fā)光二極管[J]. 于曉東,韓軍,李建軍,鄧軍,林委之,達(dá)小麗,陳依新,沈光地. 半導(dǎo)體學(xué)報(bào). 2007(01)
[6]入射角對(duì)Al0.5Ga0.5As-AlAs分布布拉格反射器反射光譜的影響[J]. 鄭樹文,范廣涵,李述體,雷勇,黃琨. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2006(05)
碩士論文
[1]ALGaInP紅光LED外延片關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉仲明.天津工業(yè)大學(xué) 2018
[2]利用納米壓痕技術(shù)提高AlGaInP LED光提取效率的研究[D]. 林曉煜.山東大學(xué) 2015
[3]AlGaInP四元LED芯片出光效率影響研究[D]. 李曉明.西安電子科技大學(xué) 2013
[4]新型陣列式發(fā)光二極管的關(guān)鍵工藝研究[D]. 李坤.西安電子科技大學(xué) 2011
本文編號(hào):3387895
【文章來源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1二種主要的固態(tài)照明技術(shù),(a)是藍(lán)光LED激發(fā)熒光粉:(b)是藍(lán)、綠、黃、青、紅??光LED合成白光??
?第1章緒論???在于技術(shù)路線二只是對(duì)現(xiàn)有藍(lán)光LED激發(fā)黃色熒光粉技術(shù)的升級(jí)和改版,本質(zhì)??上仍然存在LED激發(fā)熒光粉帶來的能量大幅度損失。技術(shù)路線-除了沒有藍(lán)光??LED激發(fā)熒光粉帶來的能量損失外,其次還可以通過多基色LED的單獨(dú)控制??實(shí)現(xiàn)按需調(diào)控光譜,為室內(nèi)照明和植物照明等提供健康照明光源。此外美國??DOE(能源部)匯總各方面研究成果,對(duì)傳統(tǒng)的藍(lán)光LED激發(fā)黃色熒光粉獲収的??白光和多基色無熒光粉獲取的白光LED產(chǎn)品指標(biāo)做了預(yù)測(cè),如圖1.2所示。??(?)?PC-LED?(b)?CM-LED??"?White?Light?White?Light?"??^?tr?13-?fr?^?ft?f?11T'1T??L?4??it?tr?tr?u?U?u?U?U?L???????Blue?LEDs?+?Phosphor?Direct?Emission?LEDs??圖1.1二種主要的固態(tài)照明技術(shù),(a)是藍(lán)光LED激發(fā)熒光粉:(b)是藍(lán)、綠、黃、青、紅??光LED合成白光??3S0??CM-LED?(RYGB)?NMitrtl.??BOO?z,—????????|?2?SO??C?PC-LCO??t?/A??3? ̄?JkFF?/?■?PC-LED?Warm?White??I?100?7U?-??|???PC-LED?Cool?Whit*??If?*???Color?Mixed?LED??0??2000?2010?2020?2030?2040?20S0??圖1.2不冋方案LED照明光效提升圖??其中PC-LED?Cool?White為藍(lán)光LED激發(fā)黃色熒光粉產(chǎn)
?第1章緒論???色彩還原性。圖1.3是藍(lán)光LED激發(fā)黃色熒光粉做成白光與多基色LED混光??產(chǎn)生的白光方案的主要指標(biāo)對(duì)比。??丨?H,?更節(jié)能??|?更健康??tkHJ.lUiSJt?#*15?I?i'?1I?B?MKIMI?M^I^V??<CU1>?B*.1ll>???顯色指數(shù):70-85?|??顯色指數(shù):>90???理論光效: ̄250lm/W?"理論光效???**350lm/W???人類M康:有藍(lán)光危害?|??人類健康:按需調(diào)色,減少藍(lán)光危害??|瓶頸:浩前黃光LED轉(zhuǎn)換效率過低??Jl?Memurt?at?tW?mode??1?liOMIK?M??I??■?'??i*C<J04.?>*0.?00??屋??Efa?ylOCSinyW?■??.\:^L?4.??藍(lán)光Jj?光粉制備的白光LED光源?!?多基色LED混合白光LED光源??圖1.3藍(lán)光LED激發(fā)黃色熒光粉形成白光與多基色LED混光方案的主耍指標(biāo)對(duì)比??綜上所述,多基色LED混光的白光將是未來半導(dǎo)體照明的主流方式。其中??紅光LED是多基色白光LED必要組成部分,其性能優(yōu)劣對(duì)多基色白光LED性??能指標(biāo)會(huì)有很大的影響,因此對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)研宄將是至關(guān)重要的,可為獲得更??高效率的高品質(zhì)的多基色白光LED光源添磚加瓦。目前在長波長(紅光)光譜段??主要用的是AlGahiP(鋁鎵銦磷)材料體系。如圖1.4所示。??局売度LED????A????AIGalnP材料體系?AlInGaN材料體系??紅?橙黃綠?青?藍(lán)?紫??700?650?600?550?500?460?400??圖1.4?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]GaN基垂直結(jié)構(gòu)LED的n型電極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及芯片制備[J]. 劉麗,胡曉龍,王洪. 發(fā)光學(xué)報(bào). 2016(03)
[2]Au-CNT對(duì)AlGaInP LED的電流擴(kuò)展效應(yīng)研究[J]. 陳宇,郭春威,郭霞. 半導(dǎo)體光電. 2015(01)
[3]AlGaInP大功率發(fā)光二極管發(fā)光效率與結(jié)溫的關(guān)系[J]. 陳依新,沈光地,高志遠(yuǎn),郭偉玲,張光沉,韓軍,朱彥旭. 物理學(xué)報(bào). 2011(08)
[4]基于布拉格反射膜提高紅光LED的外量子效率計(jì)算[J]. 李文石,劉晶,劉文姝. 中國集成電路. 2010(05)
[5]復(fù)合布拉格反射鏡高亮度AlGaInP發(fā)光二極管[J]. 于曉東,韓軍,李建軍,鄧軍,林委之,達(dá)小麗,陳依新,沈光地. 半導(dǎo)體學(xué)報(bào). 2007(01)
[6]入射角對(duì)Al0.5Ga0.5As-AlAs分布布拉格反射器反射光譜的影響[J]. 鄭樹文,范廣涵,李述體,雷勇,黃琨. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2006(05)
碩士論文
[1]ALGaInP紅光LED外延片關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉仲明.天津工業(yè)大學(xué) 2018
[2]利用納米壓痕技術(shù)提高AlGaInP LED光提取效率的研究[D]. 林曉煜.山東大學(xué) 2015
[3]AlGaInP四元LED芯片出光效率影響研究[D]. 李曉明.西安電子科技大學(xué) 2013
[4]新型陣列式發(fā)光二極管的關(guān)鍵工藝研究[D]. 李坤.西安電子科技大學(xué) 2011
本文編號(hào):3387895
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