论文部分内容阅读
近年来，GaN基发光二极管(Light emitting Diode)已经成功实现商业化并在交通信号灯、全色彩显示、液晶显示屏背光、白光照明LED等很多领域内得到广泛应用。随着应用领域的不断扩大，对器件的可靠性要求不断提高，而由于蓝宝石衬底的绝缘特性，GaN基LED经常受到静电放电(Electrostatic Discharge，ESD)而造成的损害，导致器件性能降低，使用寿命减少甚至完全破坏。因此，提高发光二极管的抗静电放电放电性能，对器件的可靠性有着重要影响。提高GaN基LED的ESD性能的基本思路主要有两种：一是为器件增加并联分流电路，减少静电放电时流经器件的电流；二是提高GaN材料的结晶质量，降低缺陷密度，增强电流扩展效果，获得更均匀、更小的局部电流密度。对于前者，可以通过倒装工艺集成硅齐纳二极管(Si–based Zener Diode)或制作内置GaN基肖特基二极管（Schottky Diode）来实现。这些方法虽然可以达到提高发光二极管ESD性能的目的，但是会增大工艺复杂度，提高生产成本。本文主要通过第二种思路，通过调整MOCVD外延生长工艺，优化提高外延层的结晶质量，降低缺陷，增强电流扩展效果来提高ESD性能。本文的主要工作包括：(1)通过实验研究了InGaN/GaN超晶格结构的电流扩展作用对提高GaN基LED的ESD性能的影响，发现在超晶格周期数为8时，效果较好；(2)实验研究了高温低温分步生长p-GaN外延层的生长方法对发光效率和ESD性能的影响；通过实验研究，实现了对器件ESD性能的有效提升。