高反射率的Ag基p-GaN欧姆接触层的形成机理研究
发布时间：2021-10-10 07:02
近年来,随着GaN基LED发光技术的迅速发展,LED芯片的电光转换效率不断提高,LED照明产品也已经普及到千家万户。硅衬底垂直结构LED芯片具有良好的散热性能和较高的光提取效率,被广泛应用于手电筒、汽车大灯和手机闪光灯等大功率LED器件。其中,高反射率的p-GaN欧姆接触电极是提高LED芯片电光转换效率和光提取效率的关键所在。对可见光反射效率最高的Ag作为p-GaN反射镜的首选金属材料,却因为与p-GaN之间的功函数相差较大而难以直接形成良好的欧姆接触。金属Ni能够改善Ag与p-GaN的电接触性能,但其欧姆接触的形成机理尚不够明确,且Ni的存在对Ag反射率造成的影响问题仍未能解决。本论文以硅衬底GaN基绿光LED芯片为实验对象,研究了Ni对Ag/p-GaN界面接触性能的影响机理,探讨了含Ni的Ag基p-GaN反射电极对LED器件光电性能造成的影响,以及Ni金属退火温度对p-GaN中Mg的激活的影响,得出了以下研究成果:1、通过对比不同结构Ag基p-GaN反射镜的反射率,发现界面处Ni的存在确实会阻碍Ag基p-GaN反射镜对光的反射性能。通过对比合金前后反射镜的反射率变化,证实了合金会使...
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
纤锌矿结构GaN的晶体结构
下纤锌矿结构 GaN 的基本物理参数，从移率低了一个数量级。这会致使 LED影响 LED 器件的效率。除此之外，pg 的热电离能很高，导致 Mg 的激活率很低。极化场。如图 1.2 所示，在无外力作 Psp=P1-P2。当 GaN 材料受到压应力时使得极化矢量 P2变大从而产生沿（00应力时，压电极化方向相反，为（000存在，会降低载流子复合发光的概率，场还会造成量子限制斯塔克效应（QC负面的影响，但如果对其加以控制、发展，同时也证明了其具有非常大的
正装 LED 封倒装 LED 封装垂直结构图 1.3 三种 LED 芯片结构及其封装简图正装结构是最早应用在蓝宝石衬底 LED 芯片上，发出的光从 p 面射出。这种结构制作工艺使用广泛，发展历程悠久。但蓝宝石散热效果较差，同时电流在n-GaN中横向传输容易拥堵，所以这种结构的LED一般只应用在小功率器件中[18
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅析真空镀膜技术的现状及进展[J]. 王伟. 科学技术创新. 2018(28)
[2]LED热分析测试和热管理技术研究进展[J]. 刘波,郑伟,李海洋,朱欣贇,马超. 照明工程学报. 2018(02)
[3]基于金属反射镜电极的高压LED芯片设计[J]. 徐兆青,孙广辉,刘晴. 科技视界. 2016(27)
[4]刻蚀AlN缓冲层对硅衬底N极性n-GaN表面粗化的影响[J]. 王光绪,陈鹏,刘军林,吴小明,莫春兰,全知觉,江风益. 物理学报. 2016(08)
[5]Status of GaN-based green light-emitting diodes[J]. 刘军林,张建立,王光绪,莫春兰,徐龙权,丁杰,全知觉,王小兰,潘拴,郑畅达,吴小明,方文卿,江风益. Chinese Physics B. 2015(06)
[6]垂直结构LED和倒装结构LED的发光特性研究[J]. 李杨,董素素,王艺燃,王凤超,邹军. 光电技术应用. 2014(05)
[7]Ni/Ag/Ti/Au与p-GaN的欧姆接触性能及光反射率[J]. 黄亚平,云峰,丁文,王越,王宏,赵宇坤,张烨,郭茂峰,侯洵,刘硕. 物理学报. 2014(12)
[8]Si衬底LED薄膜芯片Ni/Ag反射镜保护技术[J]. 王光绪,熊传兵,王立,刘军林,江风益. 半导体技术. 2013(04)
[9]牺牲Ni退火对硅衬底GaN基发光二极管p型接触影响的研究[J]. 王光绪,陶喜霞,熊传兵,刘军林,封飞飞,张萌,江风益. 物理学报. 2011(07)
[10]裂纹对Si衬底GaN基LED薄膜应力状态的影响[J]. 肖宗湖,张萌,熊传兵,江风益,王光绪,熊贻婧,汪延明. 人工晶体学报. 2010(04)
博士论文
[1]硅衬底GaN基大功率LED的研制[D]. 封波.南昌大学 2018
[2]准备层及量子阱区生长条件对Si衬底GaN基LED性能影响的研究[D]. 齐维靖.南昌大学 2018
[3]硅基LED量子阱相关特性及芯片p面技术研究[D]. 王光绪.南昌大学 2012
硕士论文
[1]p型掺杂和量子阱结构对GaN基LED光电性能影响的研究[D]. 李爱星.南昌大学 2018
[2]衬底切偏角和p型欧姆接触对Si衬底GaN基LED性能稳定性的影响[D]. 武芹.南昌大学 2015
[3]GaN基LED的N极性n型欧姆接触及老化性能研究[D]. 封飞飞.南昌大学 2011
[4]采用光子晶体与全向反射镜提高LED光提取效率[D]. 许庆涛.山东大学 2009
本文编号：3427885
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
纤锌矿结构GaN的晶体结构
下纤锌矿结构 GaN 的基本物理参数，从移率低了一个数量级。这会致使 LED影响 LED 器件的效率。除此之外，pg 的热电离能很高，导致 Mg 的激活率很低。极化场。如图 1.2 所示，在无外力作 Psp=P1-P2。当 GaN 材料受到压应力时使得极化矢量 P2变大从而产生沿（00应力时，压电极化方向相反，为（000存在，会降低载流子复合发光的概率，场还会造成量子限制斯塔克效应（QC负面的影响，但如果对其加以控制、发展，同时也证明了其具有非常大的
正装 LED 封倒装 LED 封装垂直结构图 1.3 三种 LED 芯片结构及其封装简图正装结构是最早应用在蓝宝石衬底 LED 芯片上，发出的光从 p 面射出。这种结构制作工艺使用广泛，发展历程悠久。但蓝宝石散热效果较差，同时电流在n-GaN中横向传输容易拥堵，所以这种结构的LED一般只应用在小功率器件中[18
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅析真空镀膜技术的现状及进展[J]. 王伟. 科学技术创新. 2018(28)
[2]LED热分析测试和热管理技术研究进展[J]. 刘波,郑伟,李海洋,朱欣贇,马超. 照明工程学报. 2018(02)
[3]基于金属反射镜电极的高压LED芯片设计[J]. 徐兆青,孙广辉,刘晴. 科技视界. 2016(27)
[4]刻蚀AlN缓冲层对硅衬底N极性n-GaN表面粗化的影响[J]. 王光绪,陈鹏,刘军林,吴小明,莫春兰,全知觉,江风益. 物理学报. 2016(08)
[5]Status of GaN-based green light-emitting diodes[J]. 刘军林,张建立,王光绪,莫春兰,徐龙权,丁杰,全知觉,王小兰,潘拴,郑畅达,吴小明,方文卿,江风益. Chinese Physics B. 2015(06)
[6]垂直结构LED和倒装结构LED的发光特性研究[J]. 李杨,董素素,王艺燃,王凤超,邹军. 光电技术应用. 2014(05)
[7]Ni/Ag/Ti/Au与p-GaN的欧姆接触性能及光反射率[J]. 黄亚平,云峰,丁文,王越,王宏,赵宇坤,张烨,郭茂峰,侯洵,刘硕. 物理学报. 2014(12)
[8]Si衬底LED薄膜芯片Ni/Ag反射镜保护技术[J]. 王光绪,熊传兵,王立,刘军林,江风益. 半导体技术. 2013(04)
[9]牺牲Ni退火对硅衬底GaN基发光二极管p型接触影响的研究[J]. 王光绪,陶喜霞,熊传兵,刘军林,封飞飞,张萌,江风益. 物理学报. 2011(07)
[10]裂纹对Si衬底GaN基LED薄膜应力状态的影响[J]. 肖宗湖,张萌,熊传兵,江风益,王光绪,熊贻婧,汪延明. 人工晶体学报. 2010(04)
博士论文
[1]硅衬底GaN基大功率LED的研制[D]. 封波.南昌大学 2018
[2]准备层及量子阱区生长条件对Si衬底GaN基LED性能影响的研究[D]. 齐维靖.南昌大学 2018
[3]硅基LED量子阱相关特性及芯片p面技术研究[D]. 王光绪.南昌大学 2012
硕士论文
[1]p型掺杂和量子阱结构对GaN基LED光电性能影响的研究[D]. 李爱星.南昌大学 2018
[2]衬底切偏角和p型欧姆接触对Si衬底GaN基LED性能稳定性的影响[D]. 武芹.南昌大学 2015
[3]GaN基LED的N极性n型欧姆接触及老化性能研究[D]. 封飞飞.南昌大学 2011
[4]采用光子晶体与全向反射镜提高LED光提取效率[D]. 许庆涛.山东大学 2009
本文编号：3427885
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