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LED具有“轻、薄、短、小”的特点,而且封装后耐冲击,使用寿命长,广泛应用于各个领域,其可靠性问题也越来越得到关注,目前采用GaN材料制备的发光二极管(LED)已实现了商业化生产,但是对于GaN材料和LED的研究仍一直在进行,研究重点是提高GaN材料质量和LED的量子效率,提高LED的ESD性能,论文中所进行的主要工作都是围绕着提高LED的光电性能来展开,如提高LED的亮度,降低LED正向电压,提高LED可靠性等,主要有以下几个方面:(1)论文对于实验中所采用的传统结构LED的基本结构以及每层实际的生长参数进行了详细的介绍,通过理论分析指出了影响LED可靠性的几个主要方面。(2)进行了在量子阱势垒层中掺In的实验,降低了阱层中的失配位错密度,减少了非辐射复合中心的数量,阱垒晶格失配产生的应力引起的极化场减弱,使得LED的发光强度得到了提高;同时,量子阱内位错密度的降低使得漏电通道减少,最终导致芯片承受静电击打的能力增强。(3)在垒掺In实验的基础上,对外延片的生长结构进行了优化改进,在p-GaN层上生长了5nm的p-InGaN帽层,测试表明,采用p-InGaN帽层结构之后,P型层的空穴浓度增大,电流扩展能力有所提高,LED的正向电压较原来下降了10%,并且,使得器件电流和电场的集聚减小,抗静电能力得到了一些改善。(4)在进行了上述两项改进后,对LED采用了n-AlGaN的插入层结构,形成了AlGaN/GaN异质结,对载流子产生了一定的限制,使得电子被限制在调制掺杂的n-AlGaN/GaN超晶格中,形成二维电子气,提高了电流的扩展能力,从而避免了因局部电流密度过高而造成的器件损伤,大大改善了LED的ESD性能。实验中对材料和器件所采用的表征手段主要有XRD,PL,SEM等。