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。
gegeyc88
第2楼2013/08/09
谢谢提出这么专业的问题。
第一个问题:整个衬底都是三氧化二铝,之前整张衬底是一张平片,通过干法或者湿法刻蚀来实现图形化;至于选择性包裹,这跟外延生长关系很大,有时候也出现无序的状态,关键在于工艺参数通过机台怎么来调。
第二个问题:GaN是半导体材料,外延以后的片子在一定程度上是可以导电的,只要在同一点的时间不要太长,基本不会有太大问题。
第三个问题:我们是公司自己人看的,所以拍的时候就没有太在意去零取整的问题。
希望以上回答能帮助你解惑!
asahi42
第3楼2013/08/09
谢谢LZ~以后再观察类似样品的时候,基本知道如何设定参数条件以及关注细节了。