从蓝宝石衬底开始提高LED出光效率

从蓝宝石衬底开始提高LED出光效率

引言

对于LED的出光效率一直是业界追求的，提高LED出光效率的手段有很多，比如：图形化衬底技术、表面粗化、改变芯片结构(垂直芯片、倒装技术)、多量子阱、分布布拉格反射层等等。现在就讲讲图形化衬底。

图形化衬底技术（Pattemed Sapphire Substrate),简称“PSS”，它是通过在蓝宝石LED衬底表面制作具有细微结构的图形，然后再在图形化衬底表面进行LED材料外延。蓝宝石LED衬底经过PPS加工后，会改善蓝宝石LED衬底的缺陷，生长质量良好的外延层，不仅最终能有效提高光提取效率，而且能够有效的改善芯片的电性参数，提高芯片质量。

研究内容

在pss衬底上生长GaN外延层，最主要的是第一层生长质量，这一层对芯片质量起决定行的作用，实验的关注点及第一层的生长质量。

首先，来看看为生长之前的pss衬底（此图片为网上转载，余下图片为本人亲自拍摄）。

此图观察方式为top-view，从图中可以看到一个一个的小山丘，这个就是我们所说的衬底图形。下面是生长第一层之后的图片，可以看到原先小山丘之间的空隙都被填上了。

继续放大

效果出来了，这就是我们想要的，每个图形都被包裹着，排列有序，没有呈现出表面被覆盖无序的状态。

选择单个图形进行观察

漂亮的图形，表面形貌也很nice，尺寸也能满足要求。

结论

图形化衬底可以提高LED的出光效率，但这是基于良好的磊晶质量上的，成功的pss外延生长不但可以提高芯片亮度，而且可以改善电压，漏电等电性参数。现在对于LED的研究范围相当之广，也可谓硕果累累，相信不久，会取代白炽灯成为绿色光源。