Si基GaN LED可靠性研究.pdf

1、近幾年來(lái)，在硅(Si)襯底上生長(zhǎng)GaN材料已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，并己制作出功率型的Si基GaN藍(lán)綠光發(fā)光二極管(LED)。眾所周知，器件的可靠性直接關(guān)系到技術(shù)的商業(yè)價(jià)值與產(chǎn)業(yè)化，因此，Si基GaN LED可靠性的研究就顯得尤為重要。然而Si基GaN LED作為一種全新的產(chǎn)品，其可靠性仍需做進(jìn)一步的研究與分析。 本文主要研究了Si基GaN LED芯片在大電流老化下的光電性能和抗靜電性能。獲得了如下一些有意義和部分有新意的結(jié)果：

2、 1.對(duì)200μm×200μm的LED芯片和400μm×600μm的功率型藍(lán)光LED芯片分別進(jìn)行大電流老化實(shí)驗(yàn)，得出500mA、5min和1A、15min分別為上述兩種芯片的優(yōu)化老化條件，且其老化結(jié)果與常規(guī)老化電流老化的結(jié)果吻合較好。 2.用人體模式和機(jī)器模式兩種模式對(duì)GaN/Si LED芯片進(jìn)行靜電打擊，結(jié)果表明200V機(jī)器放電模式和1200V人體放電模式下的效果是相近的，且機(jī)器放電模式下的試驗(yàn)條件更為苛刻，因此ESD實(shí)驗(yàn)

3、一般選擇人體放電模式。而且在人體模式下，不同的ESD電壓對(duì)老化結(jié)果沒有顯著的影響。 3.對(duì)比有無(wú)反射境的功率型藍(lán)光LED芯片(芯片尺寸400μm×600μm)進(jìn)行1200V人體放電模式的靜電擊打試驗(yàn)，兩者的靜電通過率接近，說(shuō)明反射鏡的制作在提高光強(qiáng)的同時(shí)對(duì)芯片的抗靜電性能影響不明顯。 4.對(duì)本實(shí)驗(yàn)室在Si(111)襯底上MOCVD法生長(zhǎng)的芯片尺寸為400μm×600μm功率型綠光LED的光電性能進(jìn)行研究。帶有銀反射鏡的L

4、ED在20mA的電流下正向工作電壓為3.59V，主波長(zhǎng)518nm，輸出光功率為7.3mW，90mA下達(dá)到28.2mW，發(fā)光功率效率為7.5％，光輸出飽和電流高達(dá)600mA。200mA電流加速老化216小時(shí)后，有銀反射鏡的LED光衰小于無(wú)銀反射鏡的LED，本文把這一現(xiàn)象歸結(jié)于Ag反射鏡在提高出光效率的同時(shí)，降低了芯片本身的溫度。 以上研究結(jié)果已經(jīng)在本實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)業(yè)化基地晶能光電(江西)有限公司硅襯底LED質(zhì)量表征中采用。 本論