硅襯底GaN基藍光LED可靠性研究.pdf

1、GaN基LED在信息顯示和固態(tài)照明等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，近年來，Si襯底GaN基LED取得了很大的進展，已有產(chǎn)品推出市場，然而其可靠性有待于進一步研究。 本文用加速老化的方法研究了LED的可靠性。把Si襯底GaN基藍光LED芯片在大電流下老化，研究發(fā)現(xiàn)盡管該芯片尺寸小到(300μm×300μm)，在高達600mA電流下老化30分鐘，發(fā)光強度和正向電壓隨老化時間變化不大，這表明本實驗室制備的Si襯底GaN基LED質(zhì)量較好；將S

2、i襯底GaN基藍光LED器件分別在20mA、30mA和．50mA下老化，測試各項參數(shù)隨老化時間的變化，結(jié)果LED法向光強衰減明顯，但是整個光功率輸出衰減較小，這一現(xiàn)象表明芯片本身性能穩(wěn)定，但芯片發(fā)出的短波藍光(光子能量較大)是封裝環(huán)氧樹脂變黃使法向光強衰減較大的原因。 為了提高Si襯底GaN基LED的性能，我們研究了轉(zhuǎn)移基板材質(zhì)、電極形狀和芯片尺寸對LED性能的影響。在切割成單個芯片之前，對大量尺寸小到(300μm×300μm)

3、的兩種不同基板LED芯片分別通高達1安培的大電流在測試臺上加速老化。結(jié)果顯示：銅基板Si襯底GaN基LED芯片有更大的飽和電流，光輸出效率更高，工作電壓隨驅(qū)動電流的變化不大，光輸出在老化過程中衰減很小。這些結(jié)果表明：銅基板LED芯片比硅基板LED芯片可靠性更高，在大功率半導(dǎo)體照明器件中前景誘人。對比電極形狀和芯片面積對LED性能的影響，實驗結(jié)果顯示：相同芯片面積的圓環(huán)帶角電極LED芯片的光電性能比圓環(huán)電極LED芯片好，經(jīng)分析，以上結(jié)果皆