AlGaInP薄膜LED芯片制备及LED大电流高温特性研究
发布时间:2021-09-06 17:42
发光二极管(LED)是利用半导体中导带电子跟价带空穴发生辐射复合将电能转换为光能的器件,与传统的白炽灯、荧光灯相比,具有高效、节能、长寿命等诸多优点。随着LED外延、芯片和封装技术的进步,蓝光LED光效取得快速提高,已经完全能满足照明需要,因此LED已经从单独追求高光效向全面追求光品质转变。高品质光源因具备低色温、高显指、高光效以及安全舒适等特点。采用多基色(比如:红、黄、绿、青和蓝光)LED混光制备白光恰好能满足以上要求,该技术路线被认为是未来半导体照明的终极方案。在多基色LED混光照明中,红光LED是必要组成部分。跟GaAs衬底晶格匹配的(AlxGa1-x)0.5In0.5P在Al组分小于0.53时,为直接带隙材料,禁带宽度为1.9-2.3eV,可以用来制备红、橙、黄谱段的的发光二极管。经过数十年的发展,通过外延设备、原材料、外延结构、外延工艺方法的协同努力,目前在GaAs衬底上用MOCVD方法生长的红光AlGaInP LED外延材料的内量子效率可以达到90%以上,制备的功率型LED器件电光转换效率超过50%,大大优于其他材料体系制备的红光LED,因此其产业化程度最高的。此外,Al...
【文章来源】:南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】:95 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
图1.1二种主要的固态照明技术,(a)是蓝光LED激发荧光粉:(b)是蓝、绿、黄、青、红??光LED合成白光??
?第1章绪论???在于技术路线二只是对现有蓝光LED激发黄色荧光粉技术的升级和改版,本质??上仍然存在LED激发荧光粉带来的能量大幅度损失。技术路线-除了没有蓝光??LED激发荧光粉带来的能量损失外,其次还可以通过多基色LED的单独控制??实现按需调控光谱,为室内照明和植物照明等提供健康照明光源。此外美国??DOE(能源部)汇总各方面研究成果,对传统的蓝光LED激发黄色荧光粉获収的??白光和多基色无荧光粉获取的白光LED产品指标做了预测,如图1.2所示。??(?)?PC-LED?(b)?CM-LED??"?White?Light?White?Light?"??^?tr?13-?fr?^?ft?f?11T'1T??L?4??it?tr?tr?u?U?u?U?U?L???????Blue?LEDs?+?Phosphor?Direct?Emission?LEDs??图1.1二种主要的固态照明技术,(a)是蓝光LED激发荧光粉:(b)是蓝、绿、黄、青、红??光LED合成白光??3S0??CM-LED?(RYGB)?NMitrtl.??BOO?z,—????????|?2?SO??C?PC-LCO??t?/A??3? ̄?JkFF?/?■?PC-LED?Warm?White??I?100?7U?-??|???PC-LED?Cool?Whit*??If?*???Color?Mixed?LED??0??2000?2010?2020?2030?2040?20S0??图1.2不冋方案LED照明光效提升图??其中PC-LED?Cool?White为蓝光LED激发黄色荧光粉产
?第1章绪论???色彩还原性。图1.3是蓝光LED激发黄色荧光粉做成白光与多基色LED混光??产生的白光方案的主要指标对比。??丨?H,?更节能??|?更健康??tkHJ.lUiSJt?#*15?I?i'?1I?B?MKIMI?M^I^V??<CU1>?B*.1ll>???显色指数:70-85?|??显色指数:>90???理论光效: ̄250lm/W?"理论光效???**350lm/W???人类M康:有蓝光危害?|??人类健康:按需调色,减少蓝光危害??|瓶颈:浩前黄光LED转换效率过低??Jl?Memurt?at?tW?mode??1?liOMIK?M??I??■?'??i*C<J04.?>*0.?00??屋??Efa?ylOCSinyW?■??.\:^L?4.??蓝光Jj?光粉制备的白光LED光源?!?多基色LED混合白光LED光源??图1.3蓝光LED激发黄色荧光粉形成白光与多基色LED混光方案的主耍指标对比??综上所述,多基色LED混光的白光将是未来半导体照明的主流方式。其中??红光LED是多基色白光LED必要组成部分,其性能优劣对多基色白光LED性??能指标会有很大的影响,因此对其进行系统研宄将是至关重要的,可为获得更??高效率的高品质的多基色白光LED光源添砖加瓦。目前在长波长(红光)光谱段??主要用的是AlGahiP(铝镓铟磷)材料体系。如图1.4所示。??局売度LED????A????AIGalnP材料体系?AlInGaN材料体系??红?橙黄绿?青?蓝?紫??700?650?600?550?500?460?400??图1.4?
【参考文献】:
期刊论文
[1]GaN基垂直结构LED的n型电极结构设计及芯片制备[J]. 刘丽,胡晓龙,王洪. 发光学报. 2016(03)
[2]Au-CNT对AlGaInP LED的电流扩展效应研究[J]. 陈宇,郭春威,郭霞. 半导体光电. 2015(01)
[3]AlGaInP大功率发光二极管发光效率与结温的关系[J]. 陈依新,沈光地,高志远,郭伟玲,张光沉,韩军,朱彦旭. 物理学报. 2011(08)
[4]基于布拉格反射膜提高红光LED的外量子效率计算[J]. 李文石,刘晶,刘文姝. 中国集成电路. 2010(05)
[5]复合布拉格反射镜高亮度AlGaInP发光二极管[J]. 于晓东,韩军,李建军,邓军,林委之,达小丽,陈依新,沈光地. 半导体学报. 2007(01)
[6]入射角对Al0.5Ga0.5As-AlAs分布布拉格反射器反射光谱的影响[J]. 郑树文,范广涵,李述体,雷勇,黄琨. 光学学报. 2006(05)
硕士论文
[1]ALGaInP红光LED外延片关键技术研究[D]. 刘仲明.天津工业大学 2018
[2]利用纳米压痕技术提高AlGaInP LED光提取效率的研究[D]. 林晓煜.山东大学 2015
[3]AlGaInP四元LED芯片出光效率影响研究[D]. 李晓明.西安电子科技大学 2013
[4]新型阵列式发光二极管的关键工艺研究[D]. 李坤.西安电子科技大学 2011
本文编号:3387895
【文章来源】:南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】:95 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
图1.1二种主要的固态照明技术,(a)是蓝光LED激发荧光粉:(b)是蓝、绿、黄、青、红??光LED合成白光??
?第1章绪论???在于技术路线二只是对现有蓝光LED激发黄色荧光粉技术的升级和改版,本质??上仍然存在LED激发荧光粉带来的能量大幅度损失。技术路线-除了没有蓝光??LED激发荧光粉带来的能量损失外,其次还可以通过多基色LED的单独控制??实现按需调控光谱,为室内照明和植物照明等提供健康照明光源。此外美国??DOE(能源部)汇总各方面研究成果,对传统的蓝光LED激发黄色荧光粉获収的??白光和多基色无荧光粉获取的白光LED产品指标做了预测,如图1.2所示。??(?)?PC-LED?(b)?CM-LED??"?White?Light?White?Light?"??^?tr?13-?fr?^?ft?f?11T'1T??L?4??it?tr?tr?u?U?u?U?U?L???????Blue?LEDs?+?Phosphor?Direct?Emission?LEDs??图1.1二种主要的固态照明技术,(a)是蓝光LED激发荧光粉:(b)是蓝、绿、黄、青、红??光LED合成白光??3S0??CM-LED?(RYGB)?NMitrtl.??BOO?z,—????????|?2?SO??C?PC-LCO??t?/A??3? ̄?JkFF?/?■?PC-LED?Warm?White??I?100?7U?-??|???PC-LED?Cool?Whit*??If?*???Color?Mixed?LED??0??2000?2010?2020?2030?2040?20S0??图1.2不冋方案LED照明光效提升图??其中PC-LED?Cool?White为蓝光LED激发黄色荧光粉产
?第1章绪论???色彩还原性。图1.3是蓝光LED激发黄色荧光粉做成白光与多基色LED混光??产生的白光方案的主要指标对比。??丨?H,?更节能??|?更健康??tkHJ.lUiSJt?#*15?I?i'?1I?B?MKIMI?M^I^V??<CU1>?B*.1ll>???显色指数:70-85?|??显色指数:>90???理论光效: ̄250lm/W?"理论光效???**350lm/W???人类M康:有蓝光危害?|??人类健康:按需调色,减少蓝光危害??|瓶颈:浩前黄光LED转换效率过低??Jl?Memurt?at?tW?mode??1?liOMIK?M??I??■?'??i*C<J04.?>*0.?00??屋??Efa?ylOCSinyW?■??.\:^L?4.??蓝光Jj?光粉制备的白光LED光源?!?多基色LED混合白光LED光源??图1.3蓝光LED激发黄色荧光粉形成白光与多基色LED混光方案的主耍指标对比??综上所述,多基色LED混光的白光将是未来半导体照明的主流方式。其中??红光LED是多基色白光LED必要组成部分,其性能优劣对多基色白光LED性??能指标会有很大的影响,因此对其进行系统研宄将是至关重要的,可为获得更??高效率的高品质的多基色白光LED光源添砖加瓦。目前在长波长(红光)光谱段??主要用的是AlGahiP(铝镓铟磷)材料体系。如图1.4所示。??局売度LED????A????AIGalnP材料体系?AlInGaN材料体系??红?橙黄绿?青?蓝?紫??700?650?600?550?500?460?400??图1.4?
【参考文献】:
期刊论文
[1]GaN基垂直结构LED的n型电极结构设计及芯片制备[J]. 刘丽,胡晓龙,王洪. 发光学报. 2016(03)
[2]Au-CNT对AlGaInP LED的电流扩展效应研究[J]. 陈宇,郭春威,郭霞. 半导体光电. 2015(01)
[3]AlGaInP大功率发光二极管发光效率与结温的关系[J]. 陈依新,沈光地,高志远,郭伟玲,张光沉,韩军,朱彦旭. 物理学报. 2011(08)
[4]基于布拉格反射膜提高红光LED的外量子效率计算[J]. 李文石,刘晶,刘文姝. 中国集成电路. 2010(05)
[5]复合布拉格反射镜高亮度AlGaInP发光二极管[J]. 于晓东,韩军,李建军,邓军,林委之,达小丽,陈依新,沈光地. 半导体学报. 2007(01)
[6]入射角对Al0.5Ga0.5As-AlAs分布布拉格反射器反射光谱的影响[J]. 郑树文,范广涵,李述体,雷勇,黄琨. 光学学报. 2006(05)
硕士论文
[1]ALGaInP红光LED外延片关键技术研究[D]. 刘仲明.天津工业大学 2018
[2]利用纳米压痕技术提高AlGaInP LED光提取效率的研究[D]. 林晓煜.山东大学 2015
[3]AlGaInP四元LED芯片出光效率影响研究[D]. 李晓明.西安电子科技大学 2013
[4]新型阵列式发光二极管的关键工艺研究[D]. 李坤.西安电子科技大学 2011
本文编号:3387895
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