高反射率的Ag基p-GaN歐姆接觸層的形成機理研究
發(fā)布時間：2021-10-10 07:02
近年來,隨著GaN基LED發(fā)光技術的迅速發(fā)展,LED芯片的電光轉換效率不斷提高,LED照明產品也已經普及到千家萬戶。硅襯底垂直結構LED芯片具有良好的散熱性能和較高的光提取效率,被廣泛應用于手電筒、汽車大燈和手機閃光燈等大功率LED器件。其中,高反射率的p-GaN歐姆接觸電極是提高LED芯片電光轉換效率和光提取效率的關鍵所在。對可見光反射效率最高的Ag作為p-GaN反射鏡的首選金屬材料,卻因為與p-GaN之間的功函數相差較大而難以直接形成良好的歐姆接觸。金屬Ni能夠改善Ag與p-GaN的電接觸性能,但其歐姆接觸的形成機理尚不夠明確,且Ni的存在對Ag反射率造成的影響問題仍未能解決。本論文以硅襯底GaN基綠光LED芯片為實驗對象,研究了Ni對Ag/p-GaN界面接觸性能的影響機理,探討了含Ni的Ag基p-GaN反射電極對LED器件光電性能造成的影響,以及Ni金屬退火溫度對p-GaN中Mg的激活的影響,得出了以下研究成果:1、通過對比不同結構Ag基p-GaN反射鏡的反射率,發(fā)現界面處Ni的存在確實會阻礙Ag基p-GaN反射鏡對光的反射性能。通過對比合金前后反射鏡的反射率變化,證實了合金會使...
【文章來源】：南昌大學江西省 211工程院校
【文章頁數】：67 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
纖鋅礦結構GaN的晶體結構
下纖鋅礦結構 GaN 的基本物理參數，從移率低了一個數量級。這會致使 LED影響 LED 器件的效率。除此之外，pg 的熱電離能很高，導致 Mg 的激活率很低。極化場。如圖 1.2 所示，在無外力作 Psp=P1-P2。當 GaN 材料受到壓應力時使得極化矢量 P2變大從而產生沿（00應力時，壓電極化方向相反，為（000存在，會降低載流子復合發(fā)光的概率，場還會造成量子限制斯塔克效應（QC負面的影響，但如果對其加以控制、發(fā)展，同時也證明了其具有非常大的
正裝 LED 封倒裝 LED 封裝垂直結構圖 1.3 三種 LED 芯片結構及其封裝簡圖正裝結構是最早應用在藍寶石襯底 LED 芯片上，發(fā)出的光從 p 面射出。這種結構制作工藝使用廣泛，發(fā)展歷程悠久。但藍寶石散熱效果較差，同時電流在n-GaN中橫向傳輸容易擁堵，所以這種結構的LED一般只應用在小功率器件中[18
【參考文獻】：
期刊論文
[1]淺析真空鍍膜技術的現狀及進展[J]. 王偉. 科學技術創(chuàng)新. 2018(28)
[2]LED熱分析測試和熱管理技術研究進展[J]. 劉波,鄭偉,李海洋,朱欣贇,馬超. 照明工程學報. 2018(02)
[3]基于金屬反射鏡電極的高壓LED芯片設計[J]. 徐兆青,孫廣輝,劉晴. 科技視界. 2016(27)
[4]刻蝕AlN緩沖層對硅襯底N極性n-GaN表面粗化的影響[J]. 王光緒,陳鵬,劉軍林,吳小明,莫春蘭,全知覺,江風益. 物理學報. 2016(08)
[5]Status of GaN-based green light-emitting diodes[J]. 劉軍林,張建立,王光緒,莫春蘭,徐龍權,丁杰,全知覺,王小蘭,潘拴,鄭暢達,吳小明,方文卿,江風益. Chinese Physics B. 2015(06)
[6]垂直結構LED和倒裝結構LED的發(fā)光特性研究[J]. 李楊,董素素,王藝燃,王鳳超,鄒軍. 光電技術應用. 2014(05)
[7]Ni/Ag/Ti/Au與p-GaN的歐姆接觸性能及光反射率[J]. 黃亞平,云峰,丁文,王越,王宏,趙宇坤,張燁,郭茂峰,侯洵,劉碩. 物理學報. 2014(12)
[8]Si襯底LED薄膜芯片Ni/Ag反射鏡保護技術[J]. 王光緒,熊傳兵,王立,劉軍林,江風益. 半導體技術. 2013(04)
[9]犧牲Ni退火對硅襯底GaN基發(fā)光二極管p型接觸影響的研究[J]. 王光緒,陶喜霞,熊傳兵,劉軍林,封飛飛,張萌,江風益. 物理學報. 2011(07)
[10]裂紋對Si襯底GaN基LED薄膜應力狀態(tài)的影響[J]. 肖宗湖,張萌,熊傳兵,江風益,王光緒,熊貽婧,汪延明. 人工晶體學報. 2010(04)
博士論文
[1]硅襯底GaN基大功率LED的研制[D]. 封波.南昌大學 2018
[2]準備層及量子阱區(qū)生長條件對Si襯底GaN基LED性能影響的研究[D]. 齊維靖.南昌大學 2018
[3]硅基LED量子阱相關特性及芯片p面技術研究[D]. 王光緒.南昌大學 2012
碩士論文
[1]p型摻雜和量子阱結構對GaN基LED光電性能影響的研究[D]. 李愛星.南昌大學 2018
[2]襯底切偏角和p型歐姆接觸對Si襯底GaN基LED性能穩(wěn)定性的影響[D]. 武芹.南昌大學 2015
[3]GaN基LED的N極性n型歐姆接觸及老化性能研究[D]. 封飛飛.南昌大學 2011
[4]采用光子晶體與全向反射鏡提高LED光提取效率[D]. 許慶濤.山東大學 2009
本文編號：3427885
【文章來源】：南昌大學江西省 211工程院校
【文章頁數】：67 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
纖鋅礦結構GaN的晶體結構
下纖鋅礦結構 GaN 的基本物理參數，從移率低了一個數量級。這會致使 LED影響 LED 器件的效率。除此之外，pg 的熱電離能很高，導致 Mg 的激活率很低。極化場。如圖 1.2 所示，在無外力作 Psp=P1-P2。當 GaN 材料受到壓應力時使得極化矢量 P2變大從而產生沿（00應力時，壓電極化方向相反，為（000存在，會降低載流子復合發(fā)光的概率，場還會造成量子限制斯塔克效應（QC負面的影響，但如果對其加以控制、發(fā)展，同時也證明了其具有非常大的
正裝 LED 封倒裝 LED 封裝垂直結構圖 1.3 三種 LED 芯片結構及其封裝簡圖正裝結構是最早應用在藍寶石襯底 LED 芯片上，發(fā)出的光從 p 面射出。這種結構制作工藝使用廣泛，發(fā)展歷程悠久。但藍寶石散熱效果較差，同時電流在n-GaN中橫向傳輸容易擁堵，所以這種結構的LED一般只應用在小功率器件中[18
【參考文獻】：
期刊論文
[1]淺析真空鍍膜技術的現狀及進展[J]. 王偉. 科學技術創(chuàng)新. 2018(28)
[2]LED熱分析測試和熱管理技術研究進展[J]. 劉波,鄭偉,李海洋,朱欣贇,馬超. 照明工程學報. 2018(02)
[3]基于金屬反射鏡電極的高壓LED芯片設計[J]. 徐兆青,孫廣輝,劉晴. 科技視界. 2016(27)
[4]刻蝕AlN緩沖層對硅襯底N極性n-GaN表面粗化的影響[J]. 王光緒,陳鵬,劉軍林,吳小明,莫春蘭,全知覺,江風益. 物理學報. 2016(08)
[5]Status of GaN-based green light-emitting diodes[J]. 劉軍林,張建立,王光緒,莫春蘭,徐龍權,丁杰,全知覺,王小蘭,潘拴,鄭暢達,吳小明,方文卿,江風益. Chinese Physics B. 2015(06)
[6]垂直結構LED和倒裝結構LED的發(fā)光特性研究[J]. 李楊,董素素,王藝燃,王鳳超,鄒軍. 光電技術應用. 2014(05)
[7]Ni/Ag/Ti/Au與p-GaN的歐姆接觸性能及光反射率[J]. 黃亞平,云峰,丁文,王越,王宏,趙宇坤,張燁,郭茂峰,侯洵,劉碩. 物理學報. 2014(12)
[8]Si襯底LED薄膜芯片Ni/Ag反射鏡保護技術[J]. 王光緒,熊傳兵,王立,劉軍林,江風益. 半導體技術. 2013(04)
[9]犧牲Ni退火對硅襯底GaN基發(fā)光二極管p型接觸影響的研究[J]. 王光緒,陶喜霞,熊傳兵,劉軍林,封飛飛,張萌,江風益. 物理學報. 2011(07)
[10]裂紋對Si襯底GaN基LED薄膜應力狀態(tài)的影響[J]. 肖宗湖,張萌,熊傳兵,江風益,王光緒,熊貽婧,汪延明. 人工晶體學報. 2010(04)
博士論文
[1]硅襯底GaN基大功率LED的研制[D]. 封波.南昌大學 2018
[2]準備層及量子阱區(qū)生長條件對Si襯底GaN基LED性能影響的研究[D]. 齊維靖.南昌大學 2018
[3]硅基LED量子阱相關特性及芯片p面技術研究[D]. 王光緒.南昌大學 2012
碩士論文
[1]p型摻雜和量子阱結構對GaN基LED光電性能影響的研究[D]. 李愛星.南昌大學 2018
[2]襯底切偏角和p型歐姆接觸對Si襯底GaN基LED性能穩(wěn)定性的影響[D]. 武芹.南昌大學 2015
[3]GaN基LED的N極性n型歐姆接觸及老化性能研究[D]. 封飛飛.南昌大學 2011
[4]采用光子晶體與全向反射鏡提高LED光提取效率[D]. 許慶濤.山東大學 2009
本文編號：3427885
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