高反射率的Ag基p-GaN歐姆接觸層的形成機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-10 07:02
近年來,隨著GaN基LED發(fā)光技術(shù)的迅速發(fā)展,LED芯片的電光轉(zhuǎn)換效率不斷提高,LED照明產(chǎn)品也已經(jīng)普及到千家萬戶。硅襯底垂直結(jié)構(gòu)LED芯片具有良好的散熱性能和較高的光提取效率,被廣泛應(yīng)用于手電筒、汽車大燈和手機(jī)閃光燈等大功率LED器件。其中,高反射率的p-GaN歐姆接觸電極是提高LED芯片電光轉(zhuǎn)換效率和光提取效率的關(guān)鍵所在。對(duì)可見光反射效率最高的Ag作為p-GaN反射鏡的首選金屬材料,卻因?yàn)榕cp-GaN之間的功函數(shù)相差較大而難以直接形成良好的歐姆接觸。金屬Ni能夠改善Ag與p-GaN的電接觸性能,但其歐姆接觸的形成機(jī)理尚不夠明確,且Ni的存在對(duì)Ag反射率造成的影響問題仍未能解決。本論文以硅襯底GaN基綠光LED芯片為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,研究了Ni對(duì)Ag/p-GaN界面接觸性能的影響機(jī)理,探討了含Ni的Ag基p-GaN反射電極對(duì)LED器件光電性能造成的影響,以及Ni金屬退火溫度對(duì)p-GaN中Mg的激活的影響,得出了以下研究成果:1、通過對(duì)比不同結(jié)構(gòu)Ag基p-GaN反射鏡的反射率,發(fā)現(xiàn)界面處Ni的存在確實(shí)會(huì)阻礙Ag基p-GaN反射鏡對(duì)光的反射性能。通過對(duì)比合金前后反射鏡的反射率變化,證實(shí)了合金會(huì)使...
【文章來源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
纖鋅礦結(jié)構(gòu)GaN的晶體結(jié)構(gòu)
下纖鋅礦結(jié)構(gòu) GaN 的基本物理參數(shù),從移率低了一個(gè)數(shù)量級(jí)。這會(huì)致使 LED影響 LED 器件的效率。除此之外,pg 的熱電離能很高,導(dǎo)致 Mg 的激活率很低。極化場(chǎng)。如圖 1.2 所示,在無外力作 Psp=P1-P2。當(dāng) GaN 材料受到壓應(yīng)力時(shí)使得極化矢量 P2變大從而產(chǎn)生沿(00應(yīng)力時(shí),壓電極化方向相反,為(000存在,會(huì)降低載流子復(fù)合發(fā)光的概率,場(chǎng)還會(huì)造成量子限制斯塔克效應(yīng)(QC負(fù)面的影響,但如果對(duì)其加以控制、發(fā)展,同時(shí)也證明了其具有非常大的
正裝 LED 封倒裝 LED 封裝垂直結(jié)構(gòu)圖 1.3 三種 LED 芯片結(jié)構(gòu)及其封裝簡圖正裝結(jié)構(gòu)是最早應(yīng)用在藍(lán)寶石襯底 LED 芯片上,發(fā)出的光從 p 面射出。這種結(jié)構(gòu)制作工藝使用廣泛,發(fā)展歷程悠久。但藍(lán)寶石散熱效果較差,同時(shí)電流在n-GaN中橫向傳輸容易擁堵,所以這種結(jié)構(gòu)的LED一般只應(yīng)用在小功率器件中[18
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]淺析真空鍍膜技術(shù)的現(xiàn)狀及進(jìn)展[J]. 王偉. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新. 2018(28)
[2]LED熱分析測(cè)試和熱管理技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 劉波,鄭偉,李海洋,朱欣贇,馬超. 照明工程學(xué)報(bào). 2018(02)
[3]基于金屬反射鏡電極的高壓LED芯片設(shè)計(jì)[J]. 徐兆青,孫廣輝,劉晴. 科技視界. 2016(27)
[4]刻蝕AlN緩沖層對(duì)硅襯底N極性n-GaN表面粗化的影響[J]. 王光緒,陳鵬,劉軍林,吳小明,莫春蘭,全知覺,江風(fēng)益. 物理學(xué)報(bào). 2016(08)
[5]Status of GaN-based green light-emitting diodes[J]. 劉軍林,張建立,王光緒,莫春蘭,徐龍權(quán),丁杰,全知覺,王小蘭,潘拴,鄭暢達(dá),吳小明,方文卿,江風(fēng)益. Chinese Physics B. 2015(06)
[6]垂直結(jié)構(gòu)LED和倒裝結(jié)構(gòu)LED的發(fā)光特性研究[J]. 李楊,董素素,王藝燃,王鳳超,鄒軍. 光電技術(shù)應(yīng)用. 2014(05)
[7]Ni/Ag/Ti/Au與p-GaN的歐姆接觸性能及光反射率[J]. 黃亞平,云峰,丁文,王越,王宏,趙宇坤,張燁,郭茂峰,侯洵,劉碩. 物理學(xué)報(bào). 2014(12)
[8]Si襯底LED薄膜芯片Ni/Ag反射鏡保護(hù)技術(shù)[J]. 王光緒,熊傳兵,王立,劉軍林,江風(fēng)益. 半導(dǎo)體技術(shù). 2013(04)
[9]犧牲Ni退火對(duì)硅襯底GaN基發(fā)光二極管p型接觸影響的研究[J]. 王光緒,陶喜霞,熊傳兵,劉軍林,封飛飛,張萌,江風(fēng)益. 物理學(xué)報(bào). 2011(07)
[10]裂紋對(duì)Si襯底GaN基LED薄膜應(yīng)力狀態(tài)的影響[J]. 肖宗湖,張萌,熊傳兵,江風(fēng)益,王光緒,熊貽婧,汪延明. 人工晶體學(xué)報(bào). 2010(04)
博士論文
[1]硅襯底GaN基大功率LED的研制[D]. 封波.南昌大學(xué) 2018
[2]準(zhǔn)備層及量子阱區(qū)生長條件對(duì)Si襯底GaN基LED性能影響的研究[D]. 齊維靖.南昌大學(xué) 2018
[3]硅基LED量子阱相關(guān)特性及芯片p面技術(shù)研究[D]. 王光緒.南昌大學(xué) 2012
碩士論文
[1]p型摻雜和量子阱結(jié)構(gòu)對(duì)GaN基LED光電性能影響的研究[D]. 李愛星.南昌大學(xué) 2018
[2]襯底切偏角和p型歐姆接觸對(duì)Si襯底GaN基LED性能穩(wěn)定性的影響[D]. 武芹.南昌大學(xué) 2015
[3]GaN基LED的N極性n型歐姆接觸及老化性能研究[D]. 封飛飛.南昌大學(xué) 2011
[4]采用光子晶體與全向反射鏡提高LED光提取效率[D]. 許慶濤.山東大學(xué) 2009
本文編號(hào):3427885
【文章來源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
纖鋅礦結(jié)構(gòu)GaN的晶體結(jié)構(gòu)
下纖鋅礦結(jié)構(gòu) GaN 的基本物理參數(shù),從移率低了一個(gè)數(shù)量級(jí)。這會(huì)致使 LED影響 LED 器件的效率。除此之外,pg 的熱電離能很高,導(dǎo)致 Mg 的激活率很低。極化場(chǎng)。如圖 1.2 所示,在無外力作 Psp=P1-P2。當(dāng) GaN 材料受到壓應(yīng)力時(shí)使得極化矢量 P2變大從而產(chǎn)生沿(00應(yīng)力時(shí),壓電極化方向相反,為(000存在,會(huì)降低載流子復(fù)合發(fā)光的概率,場(chǎng)還會(huì)造成量子限制斯塔克效應(yīng)(QC負(fù)面的影響,但如果對(duì)其加以控制、發(fā)展,同時(shí)也證明了其具有非常大的
正裝 LED 封倒裝 LED 封裝垂直結(jié)構(gòu)圖 1.3 三種 LED 芯片結(jié)構(gòu)及其封裝簡圖正裝結(jié)構(gòu)是最早應(yīng)用在藍(lán)寶石襯底 LED 芯片上,發(fā)出的光從 p 面射出。這種結(jié)構(gòu)制作工藝使用廣泛,發(fā)展歷程悠久。但藍(lán)寶石散熱效果較差,同時(shí)電流在n-GaN中橫向傳輸容易擁堵,所以這種結(jié)構(gòu)的LED一般只應(yīng)用在小功率器件中[18
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]淺析真空鍍膜技術(shù)的現(xiàn)狀及進(jìn)展[J]. 王偉. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新. 2018(28)
[2]LED熱分析測(cè)試和熱管理技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 劉波,鄭偉,李海洋,朱欣贇,馬超. 照明工程學(xué)報(bào). 2018(02)
[3]基于金屬反射鏡電極的高壓LED芯片設(shè)計(jì)[J]. 徐兆青,孫廣輝,劉晴. 科技視界. 2016(27)
[4]刻蝕AlN緩沖層對(duì)硅襯底N極性n-GaN表面粗化的影響[J]. 王光緒,陳鵬,劉軍林,吳小明,莫春蘭,全知覺,江風(fēng)益. 物理學(xué)報(bào). 2016(08)
[5]Status of GaN-based green light-emitting diodes[J]. 劉軍林,張建立,王光緒,莫春蘭,徐龍權(quán),丁杰,全知覺,王小蘭,潘拴,鄭暢達(dá),吳小明,方文卿,江風(fēng)益. Chinese Physics B. 2015(06)
[6]垂直結(jié)構(gòu)LED和倒裝結(jié)構(gòu)LED的發(fā)光特性研究[J]. 李楊,董素素,王藝燃,王鳳超,鄒軍. 光電技術(shù)應(yīng)用. 2014(05)
[7]Ni/Ag/Ti/Au與p-GaN的歐姆接觸性能及光反射率[J]. 黃亞平,云峰,丁文,王越,王宏,趙宇坤,張燁,郭茂峰,侯洵,劉碩. 物理學(xué)報(bào). 2014(12)
[8]Si襯底LED薄膜芯片Ni/Ag反射鏡保護(hù)技術(shù)[J]. 王光緒,熊傳兵,王立,劉軍林,江風(fēng)益. 半導(dǎo)體技術(shù). 2013(04)
[9]犧牲Ni退火對(duì)硅襯底GaN基發(fā)光二極管p型接觸影響的研究[J]. 王光緒,陶喜霞,熊傳兵,劉軍林,封飛飛,張萌,江風(fēng)益. 物理學(xué)報(bào). 2011(07)
[10]裂紋對(duì)Si襯底GaN基LED薄膜應(yīng)力狀態(tài)的影響[J]. 肖宗湖,張萌,熊傳兵,江風(fēng)益,王光緒,熊貽婧,汪延明. 人工晶體學(xué)報(bào). 2010(04)
博士論文
[1]硅襯底GaN基大功率LED的研制[D]. 封波.南昌大學(xué) 2018
[2]準(zhǔn)備層及量子阱區(qū)生長條件對(duì)Si襯底GaN基LED性能影響的研究[D]. 齊維靖.南昌大學(xué) 2018
[3]硅基LED量子阱相關(guān)特性及芯片p面技術(shù)研究[D]. 王光緒.南昌大學(xué) 2012
碩士論文
[1]p型摻雜和量子阱結(jié)構(gòu)對(duì)GaN基LED光電性能影響的研究[D]. 李愛星.南昌大學(xué) 2018
[2]襯底切偏角和p型歐姆接觸對(duì)Si襯底GaN基LED性能穩(wěn)定性的影響[D]. 武芹.南昌大學(xué) 2015
[3]GaN基LED的N極性n型歐姆接觸及老化性能研究[D]. 封飛飛.南昌大學(xué) 2011
[4]采用光子晶體與全向反射鏡提高LED光提取效率[D]. 許慶濤.山東大學(xué) 2009
本文編號(hào):3427885
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