GaN基LED取光效率的研究.pdf

1、近年來(lái)，GaN基發(fā)光二極管(LEDs)由于具有體積小、效率高、壽命長(zhǎng)、節(jié)能、環(huán)保、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)而被認(rèn)為是下一代光源。目前GaN基LED已廣泛應(yīng)用于戶(hù)外顯示屏、液晶顯示器的背光源、車(chē)燈、交通信號(hào)和通用照明等領(lǐng)域。由于GaN基LED有源區(qū)產(chǎn)生的光在半導(dǎo)體和空氣界面會(huì)發(fā)生全反射，這使得LED的取光效率(LEE)受到了限制。本論文主要研究用表面粗化的方式提高GaN基LED的取光效率。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)用快速退火的方法可以獲得

2、尺寸相近、分布均勻的Ag納米顆粒。利用該Ag納米顆粒做掩膜，可以用ICP干蝕刻的方法粗化ITO表面;與平面ITO結(jié)構(gòu)LED相比，經(jīng)ITO表面粗化后的GaN基LED的光效提升了3％-6％。
　　(2)用Ag納米顆粒做掩膜，在其上沉積一層薄的SiO2薄膜，再經(jīng)化學(xué)蝕刻和超聲處理，可制得納米級(jí)別的SiO2多孔狀掩膜。此納米級(jí)SiO2多孔狀掩膜可用于PSS襯底制作、LED器件表面粗化等工藝中。
　　(3)研究了用不同濃度KOH溶液粗

3、化時(shí)垂直結(jié)構(gòu)LED(VLED)的n-GaN表面形成的粗化錐體的大小隨時(shí)間演化的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)粗化錐體的尺寸一開(kāi)始隨粗化時(shí)間呈遞增的趨勢(shì)，隨后趨于飽和、甚至減小。這主要是由于VLED的外延結(jié)構(gòu)是由具有不同組分、不同摻雜濃度、不同缺陷密度的多層半導(dǎo)體所組成的。優(yōu)化粗化條件可以使VLED在350mA操作電流下其光輸出功率相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)粗化工藝芯片（25％ KOH，粗化時(shí)間4分鐘）提升3％左右。研究發(fā)現(xiàn)VLED的光輸出功率隨粗化錐體所占的表面比例的增加