GaN基LED電極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與模擬.pdf

1、目前常規(guī)的GaN基半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)器件是在藍(lán)寶石襯底上外延生長(zhǎng)制備的，由于電極在同一側(cè)，形成臺(tái)面結(jié)構(gòu)，電流要橫向傳輸，極易產(chǎn)生電流擁擠效應(yīng)，導(dǎo)致LED發(fā)光、發(fā)熱不均勻。
　　 本文定性分析了GaN基LED的電流擴(kuò)展效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)電流密度，n-GaN摻雜濃度和電流橫向擴(kuò)展的有效長(zhǎng)度對(duì)電流的均勻擴(kuò)展有很大影響。采用SILVACO軟件，利用二維有限元的方法，從LED工作的物理機(jī)制方面仿真得到LED的電學(xué)等特性。比較了3種不同尺寸

2、的LED器件內(nèi)的電流分布，得到電流密度與L的關(guān)系曲線，發(fā)現(xiàn)減小電流擴(kuò)展長(zhǎng)度L可以提高電流的均勻性。
　　 表面電流擴(kuò)展對(duì)于器件的特性起著很重要的作用。運(yùn)用有限元分析軟件ANSYS，建立了LED的電流擴(kuò)展的三維模型，模擬LED頂面電流擴(kuò)展情況和內(nèi)部電流密度分布。比較分析了四種不同電極結(jié)構(gòu)的常規(guī)300um×300um的LED，發(fā)現(xiàn)負(fù)電極L型擴(kuò)展和環(huán)形擴(kuò)展電流分布較均勻。接著又設(shè)計(jì)并模擬了三種不同電極結(jié)構(gòu)的條形LED，比較得到了兩種電