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利用表面粗化技术提高发光二极管的出光效率

上传人:未知

上传时间: 2007-01-19

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  这里 LED 的器件结构包括:蓝宝石衬底上在 550 ℃ 生长的缓冲层、一个在 1050 ℃ 生长的 2μm 厚的 undoped-GaN 层、一个在 1050 ℃ 生长的 2μm 厚的 n-GaN 层、一个在 800 ℃ 生长的,包含 6 个循环的 InGaN(3 nm) /GaN(9 nm) 多量子井和一个在 950 ℃ 生长的 p-GaN 层。经过粗化处理的表面与未处理之前的扫描电镜照片如图 2 所示。

图 2. 扫描照片结果 (a) 未经过处理的 p-GaN 表面 (b) 经过粗化处理的 p-GaN 表面 (c) 经过粗化处理的 undoped-GaN 表面

  未经过粗化处理前, p-GaN 表面的均方根粗糙度为 11.8nm 。而经过粗化处理的 p-GaN 表面的均方根粗糙度达到了 71.6nm 。而经过粗化处理的 undoped-GaN 表面有很多三维的岛状结构。均方根粗糙度达到了 91.9nm 。

  经过表面粗化后,器件的性能并没有受到影响。在注入电流为 20mA 时, DR-LED 正面出光强度为 133mcd , 是未经粗化处理的器件的 2.77 倍。背面出光强度为 178mcd ,是 CV-LED 器件的 2.37 倍。这是因为经过表面粗化后,可以给光子提供更多出射的机会,而且开始出射角度在临界角之外的光也可以通过多次折射,最后进入临近角内,使器件获得更多的出光。

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