硅衬底GaN基绿光LED电应力老化研究

发布时间：2023-05-24 21:13

　　GaN基LED因具有亮度高、寿命长、节能环保、耐潮、耐震等优点被广泛应用于高品质显示、照明等领域中,为全球节能环保事业做出了重要贡献。目前,多基色无荧光粉LED照明技术由于具有低色温、高显色指数以及高效率等优点被认为是未来高品质全光谱LED照明的主流。然而,实现多基色全光谱LED照明的关键在于提高黄绿光波段LED的发光效率。此外,GaN基LED在应用过程中反映出的可靠性问题日益凸显,绿光LED作为多基色无荧光粉LED照明技术方案中的重要组成部分,提高绿光LED的发光效率以及可靠性对实现高品质多基色全光谱LED照明的发展以及广泛应用非常重要。由于作为有源区的量子阱及其阱前准备层对LED的光电性能有着至关重要的影响,因此本文在本单位前期研究工作的基础上,通过在量子垒中插入AlGaN插入层,优化量子阱周期数,优化准备层厚度,并结合电应力加速老化试验,以研究量子阱结构和阱前准备层结构对Si衬底GaN基绿光LED电应力老化前后光电性能的影响,得到的主要结论如下:1、通过在绿光LED的InGaN/GaN多量子阱中靠近n层附近的四个量子垒及靠近p层的末垒中分别插入一定厚度的AlGaN插入层,探究Al...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 GaN基LED的发展
    1.3 GaN基绿光LED面临的主要问题
        1.3.1 晶体质量退化
        1.3.2 有源区极化电场
        1.3.3 大电流密度下效率下降
    1.4 GaN基LED的可靠性研究
        1.4.1 LED可靠性研究方法
        1.4.2 GaN基LED的老化机理
    1.5 本论文的研究内容和行文安排
第2章 Si衬底GaN基LED的外延生长、芯片制作及相关的性能表征方法
    2.1 Si衬底GaN基LED的外延生长
    2.2 Si衬底GaN基LED芯片制作
    2.3 GaN基LED性能表征方法
        2.3.1 二次离子质谱仪(SIMS)
        2.3.2 高分辨率X射线衍射(HRXRD)
        2.3.3 扫描电子显微镜(SEM)
        2.3.4 电致发光(EL)
        2.3.5 荧光显微镜(FL)
第3章 AlGaN插入层对Si衬底GaN基绿光LED发光效率和可靠性的影响
    3.1 引言
    3.2 实验
    3.3 结果与讨论
    3.4 本章小结
第4章 量子阱个数对GaN基绿光LED可靠性的影响
    4.1 引言
    4.2 实验
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 量子阱个数对GaN基绿光LED外延薄膜质量的影响
        4.3.2 量子阱个数对GaN基绿光LED光电性能的影响
        4.3.3 量子阱个数对GaN基绿光LED电应力老化性能的影响
    4.4 本章小结
第5章 准备层厚度对GaN基绿光LED可靠性的影响
    5.1 引言
    5.2 实验
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 准备层厚度对GaN基绿光LED老化前光电性能的影响
        5.3.2 准备层厚度对GaN基绿光LED电应力老化性能的影响
    5.4 本章小结
第6章 总结
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3822325