GaN基LED電極設計及其出光特性研究.pdf

1、本文首先對Ⅲ-Ⅴ族材料性質(zhì)和發(fā)光二極管(LED)存在的問題進行了概述，在諸多影響因素中著重對光提取效率進行介紹，詳述了當前提高效率的常用方法，然后引出當今電極制作方面存在的問題（特別是對于大功率LED器件），并對其加以分析。
　　本文通過使用金屬有機物氣相外延(MOPVE)方法生長制備了深紫外LED外延片和藍光LED外延片，然后對外延片進行金相顯微鏡、EL、PL、AFM等的測試和表征。表征結(jié)果表明所制備的外延片的生長質(zhì)量和發(fā)光效果

2、均比較理想，為后續(xù)的電極的制作提供了一個良好的基礎。
　　對于深紫外和藍光的外延片樣品，首先對其制作傳統(tǒng)的盤狀電極、在普通電極的基礎上引入陣列結(jié)構(gòu)電極，進行對比分析。通過對深紫外LED樣品陣列電極的設計制作，本文發(fā)現(xiàn)經(jīng)過對p型電極采用陣列結(jié)構(gòu)進行設計制作并測試后，相對盤狀電極樣品的開啟電壓得到進一步的下降，雖然雜質(zhì)的缺陷峰比較明顯，但是量子阱的發(fā)光峰十分強烈，與之前盤狀電極樣品的量子阱發(fā)光不強相比，在發(fā)光強度方面要提升許多。熒光效

3、果比較穩(wěn)定，整體的發(fā)光效果改善許多，改良之后的電極結(jié)構(gòu)對提高出光效率確實有了較大的提升。通過對藍光LED樣品陣列電極的設計制作，本文發(fā)現(xiàn)通過p型陣列電極樣品的制作測試結(jié)果表明，電致發(fā)光光譜圖中發(fā)光峰單一穩(wěn)定，量子阱峰十分強烈并且基本無雜質(zhì)缺陷峰。陣列電極樣品的電性質(zhì)得到改善，電流注入更加有效，電流密度的分布更加均勻，開啟電壓進一步降低。量子阱發(fā)光峰的半高寬比之前傳統(tǒng)盤狀電極樣品的要小將近一倍，在同等發(fā)光強度的情況下，盤狀電極的注入電流是

4、陣列電極注入電流的190倍，換而言之，如果在同等電流強度的注入下，陣列電極的發(fā)光強度將會明顯。熒光效果十分穩(wěn)定，發(fā)光質(zhì)量很好，藍光樣品陣列電極的制作效果十分良好。
　　綜合以上實驗結(jié)果，獨創(chuàng)性的陣列電極設計與制作確實可以提高LED器件的出光效率，改善其橫向電流擴展的均勻性，與普通盤狀電極相比，伏安特性和發(fā)光強度均有較大的提升。最后對實驗的結(jié)果進行理論分析，分別從表面等離子激元對半導體發(fā)光器件性能的影響、電流注入的擴散機制、電流密度