垂直结构GaN基LED薄膜芯片静电失效演变的表征与研究

发布时间：2024-06-07 06:02

　　近年来,以GaN基LED为代表的半导体照明技术取得了长足的发展。随着LED在照明、显示、交通指示等诸多领域的广泛使用,其器件的可靠性也变得越来越重要。LED在制造、包装、安装及使用等环节中,不可避免的会受到静电放电(ESD)的伤害而导致器件性能下降,甚至发生静电失效。目前,对于LED静电失效的研究多是基于蓝宝石衬底的同侧结构,而对于集成Ag基反射镜的垂直结构的GaN基LED芯片静电失效的研究则比较少。所以,我们对垂直结构GaN基LED的静电失效进行了表征与研究,取得了以下成果:(1)对集成Ag基反射镜的GaN基LED芯片经静电测试后出现的ESD黑点的基本性质进行了表征与研究。结果发现,ESD黑点是垂直结构GaN基LED芯片静电失效的初期表现形式之一,其分布位置并未表现出明显的规律性,随着施加反向电压的增大,ESD黑点最终会演变成静电孔;通过对静电击穿溢出物的EDS成分分析,ESD黑点产生的原因可能是由于Ag基反射镜受到静电放电的破坏从而导致其反射率下降而产生的。(2)研究了静电击穿对SiO2钝化膜和粗化面的影响。结果发现,静电击穿的初期,钝化膜的形貌出现一系列的变化,如破裂、缺失、隆起...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 GaN材料简介
    1.3 GaN基LED简介
    1.4 LED的静电特性
        1.4.1 静电产生的原因
        1.4.2 静电放电的种类
        1.4.3 静电放电的危害与特点
        1.4.4 静电损伤的失效机理与模型
    1.5 本论文结构安排
第二章 垂直结构GaN基LED芯片制备及性能表征
    2.1 垂直结构GaN基LED芯片的制备
    2.2 垂直结构GaN基LED芯片的表征
        2.2.1 扫描电子显微镜(SEM)
        2.2.2 荧光显微镜(FLM)
        2.2.3 二次离子质谱仪(SIMS)
        2.2.4 聚焦离子束扫描电子显微镜(FIB)
        2.2.5 微光显微镜(EMMI)
第三章 垂直结构GaN基LED静电失效的表征与分析
    3.1 前言
    3.2 ESD黑点的位置分布
        3.2.1 实验
        3.2.2 结果与讨论
        3.2.3 本节小结
    3.3 ESD黑点与静电失效关系的探究
        3.3.1 实验
        3.3.2 结果与讨论
        3.3.3 本节小结
    3.4 本章小结
第四章 静电击穿对SiO₂钝化膜及粗化面影响的探究
    4.1 前言
    4.2 静电击穿对SiO₂钝化膜影响的探究
        4.2.1 SiO₂钝化膜简介
        4.2.2 实验
        4.2.3 结果与讨论
        4.2.4 本节小结
    4.3 静电击穿对粗化面影响的探究
        4.3.1 粗化面简介
        4.3.2 SiO₂钝化膜去除方式对粗化面异常现象影响的探究
        4.3.3 实验
        4.3.4 结果与讨论
        4.3.5 本节小结
    4.4 本章小结
第五章 静电击穿对垂直结构GaN基LED芯片内部损伤的探究
    5.1 前言
    5.2 样品的选取与制作
    5.3 实验
    5.4 结果与讨论
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 进一步工作的探究与方向
        6.2.1 EMMI对样品失效点定位的尝试
        6.2.2 阴极射线发光(CL)对样品失效点定位的尝试
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间的研究成果



本文编号：3990892