【摘 要】
:
当前,AlGaN基紫外LED正成为世界各大公司(飞利浦、韩国LG等)和研究机构新的研究焦点之一.国内目前关于紫外LED的研究工作属于起步发展阶段,仍存在紫外发光功率低、可靠性差、寿命较低等许多问题亟需解决.本文中,主要通过MOCVD技术,研究和优化高Al组分AlGaN薄膜生长参数、掺杂工艺、量子阱结构设计与生长,获得了紫外LED外延结构材料,制备出了紫外LED倒装结构芯片,并且开展了基于紫外UVL
【机 构】
:
华中科技大学/武汉光电国家实验室,武汉,430074 武汉优炜星科技有限公司,武汉,430075
【出 处】
:
第一届全国宽禁带半导体学术及应用技术会议
论文部分内容阅读
当前,AlGaN基紫外LED正成为世界各大公司(飞利浦、韩国LG等)和研究机构新的研究焦点之一.国内目前关于紫外LED的研究工作属于起步发展阶段,仍存在紫外发光功率低、可靠性差、寿命较低等许多问题亟需解决.本文中,主要通过MOCVD技术,研究和优化高Al组分AlGaN薄膜生长参数、掺杂工艺、量子阱结构设计与生长,获得了紫外LED外延结构材料,制备出了紫外LED倒装结构芯片,并且开展了基于紫外UVLED低热阻器件封装结构的设计及倒装焊封装技术的研发工作,为后续研制出实现面向紫外固化应用领域的高密UVLED器件奠定了坚实基础。
其他文献
Atomic layer deposition (ALD) is the most important tool for integration circuit (IC) industry,as the function of gate dielectric deposition due to its promising in good interface and thickness unifor
Epitaxial growth of high-quality AlN films have been realized adopting nitridation for sapphire combined with low-and high-temperature (LT-HT) alternation technique by metal organic chemical vapor dep
Over the past decades,many works on GaN-based materials and light-emitting diodes have been reported.High-performance LEDs based on GaN micro structures were also realized by selective area growth tec
GaN基器件近些年来发展快速.基于性价比的考虑,蓝宝石和硅衬底仍然是用来外延GaN的首要选择.但是不可避免的异质衬底会带来的晶格和热失配,进而造成GaN外延层的高位错密度.位错往往会充当非辐射复合中心,漏电通道,影响器件的光电效率和寿命.对激光器,以及对位错敏感的UV和HEMT器件,降低位错就成了一个首要解决的问题,发展了一种基于叠层掩膜衬底的一次外延技术,可以将位错密度降低到一个非常有竞争力的水
氮化铝(AlN)晶体是新型宽禁带半导体材料的典型代表,具有6.2eV的直接带隙、高热导率、高击穿场强、高电子饱和速率、高抗辐射能力等优良特性,且无毒性,对人体无害,对环境无污染,以及原料来源丰富.因此,氮化铝晶体是制作紫外光电器件以及高频、大功率、抗辐射的电子器件的理想材料.本文介绍物理气相传输(PVT)法制备大尺寸氮化铝晶体的相关工作,详细研究了生长环境(如坩埚及保温层材料等)、生长区域的温度条
由于AlN具有禁带宽度大,热导率高,击穿电压高,与AlxGa1-xN合金材料晶格常数及热膨胀系数接近等特点,使得AlN成为AlxGa1-N基紫外光电子器件及高功率、高频电子器件最理想的衬底材料.AlN体材料的主要生长方法是物理气相沉积(PVT)和氢化物气相外延(HVPE).相比于PVT技术,HVPE生长AlN的单晶具有杂质浓度低、光学性质好的特点,适合用于做为AlxGa1-xN基紫外发光及光电子器
Experimental optimization of the growth process normally involves a long trial-and-error method before the target parameters of the epilayer/crystal are established.Modeling is aimed at understanding
当前,GaN基器件在高温、高频率、高功率密度的微电子器件和可见区短波段及紫外波段的光电子器件应用领域展现了巨大的优势.然而目前GaN器件主要采用蓝宝石衬底,通过异质外延方法制作,存在较大的晶格适配和热适配,得到的GaN外延层位错密度高,限制了GaN器件的产业化和低损耗、高性能器件的开发.如果采用GaN自支撑衬底实现同质外延,不仅可以解决上述问题,而且可以发展垂直结构的新型器件,大幅度提高器件性能,
蓝宝石图形化衬底可以降低GaN外延的穿透位错密度并同时提高GaN基LED光提取效率,因此受到了广泛关注.目前市场上大多数图形化蓝宝石衬底都是通过湿法和干法刻蚀制备出的微米级的凸面形貌,存在工艺繁琐,精准率不高等缺点.本文通过355nm激光器,通过激光打孔的方式,实现了均匀分布的碗状图形化衬底,并通过MOCVD外延生长了波长为495nm的蓝绿光外延结构.参考结构A为未图形化的LED外延结构,结构B,
高质量、高In组分InGaN/GaN量子阱生长是实现长波长发光器件的关键问题.由于InGaN与GaN材料的最佳生长温度不同,如果GaN垒层采用较低的温度生长,会造成量子阱区晶体质量变差,降低发光效率.目前,GaN垒层通常采用较高温度生长,然而这会使InGaN阱层在升温的过程中发生分解,降低量子阱层的h组分.在量子阱生长完后生长一层低温GaN保护层(LT-cap),研究其厚度对量子阱In组分及量子阱