红光LED表面粗化设计论文

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1、大学毕业设计（论文）毕业设计（论文）红光LED表面粗化设计III大学毕业设计（论文）摘要IABSTRACTII目录III第1章绪论11．1LED的发展现状及应用11．2AlGaInP材料的特性21．3AlGaInP材料的生长制备21．4制作AlGaInP红光LED的基本工艺步骤41.4.1.光刻41.4.2.清洗61.4.3.ICP(inductivelycoupledplasma)刻蚀技术61.4.4.溅射61.4.5.PECVD（等离子体增强化学气相沉积）71.4.6.装架和引线81.4.7.封装81

2、．5本论文研究的主要内容8第2章AlGaInP高亮度发光二极管理论基础102.1发光二极管的工作原理102.2AlGaInP红光LED的典型结构112.3AIGaInP高亮度发光二极管特性分析132.3.1.光谱特性132.3.2.亮度表征132.3.3.注入效率142.3.4.量子效率152.3.4.电学性能162.4提高AlGaInP红光LED外量子效率的手段172.4.1.电流扩展层[26-28]172.4.2.电流阻挡层172.4.3.P型衬底技术182.4.4.生长布拉格反射层182.4.5键和

3、透明衬底192.4.6.改变管芯形状202.4.7.表面粗化技术202．5本章小结21第3章表面粗化技术及实验方案选择223.1表面粗化技术介绍223.2ICP刻蚀法263.3湿法化学腐蚀27III大学毕业设计（论文）3.4手工研磨法283.5实验方案选择293.6粗化形貌测试仪器——扫描电镜（SEM）303.7表面粗化的失效分析313.8本章小结32第4章表面粗化实验研究334.1表面粗化原理334.2表面粗化AlGaInP薄膜LED结构设计和制备344.3.1.AlGaInP薄膜LED外延片结构设计3

4、44.3.2.分析工艺制备步骤354.3.3.全方位反射AlGaInP薄膜LED的制作工艺374.3表面粗化的AlGaInP薄膜LED的I-V特性414.4表面粗化的AlGaInP薄膜LED的P-I特性424.5表面粗化的AlGaInP薄膜LED的L-I特性434.6本章小结44总结45致谢46参考文献47III北京工业大学毕业设计（论文）第1章绪论1．1LED的发展现状及应用光是人类文明活动的源动力。自古以来太阳以光的形式抚育大地，地球上可以采集的能源中有99.98%是来源于太阳光。在人类文明的发展过程

5、中，对光的追求经历了从太阳光到火光源，又从火光源到电光源的巨大转变。一八七九年十月十九日爱迪生制成世界上第一只白炽灯，标志着人类进入了电光源时代。一百多年来，又先后诞生了气体放电荧光灯和高压气体放电灯。最近三十年，电光源产品又跨出了三大步：六十年代，高压汞灯、卤钨灯和长弧汞灯得到突破，被称为第二代电光源；七十年代，第三代电光源高压钠灯低压钠灯、金属卤化物灯以及高频放电灯出现，其中高压钠灯是高强度气体放电灯的一种，其光效是自炽等的7倍。在各种照明领域广泛使用。如今据国际权威机构预测，二十一世纪将进入以LED

6、为代表的新型照明光源时代，被称为第四代新光源。LED问世于20世纪60年代初，1964年首先出现红色发光二极管[1]，当时所用的材料是GaAsP，发红光（λp=650nm），在驱动电流为20毫安时，光通量只有千分之几个流明，相应的发光效率约0.1流明/瓦。到了80年代初，出现了GaAlAs的LED光源，使得红色LED的光效达到10流明/瓦。90年代初，发红光、黄光的AlGaInP和发绿、蓝光的InGaN两种新材料的开发成功，使LED的光效得到大幅度的提高。在2000年，前者做成的LED在红、橙区（λp=6

7、15nm）的光效达到100流明/瓦，而后者制成的LED在绿色区域（λp=530nm）的光效可达50流明/瓦。1996年由日本Nichia公司（日亚）成功开发出白色LED。目前，已商品化的白光LED多是二波长，即以蓝光单晶片加上YAG黄色荧光粉混合产生白光。未来较被看好的是三波长白光LED，即以无机紫外光晶片加红、蓝、绿三颜色荧光粉混合产生白光。44北京工业大学毕业设计（论文）目前LED已广泛应用于指示灯、信号灯、显示屏、景观照明等领域，在我们的日常生活中处处可见，家用电器、电话机、仪表板照明、汽车防雾灯、

8、交通信号灯等。而LED真正引起革命性变化的领域将会是在照明领域。目前，照明消耗约占整个电力消耗的20%，大大降低照明用电是节省能源的重要途径，为实现这一目标业界已研究开发出许多种节能照明器具，并达到了一定的成效。但是，距离"绿色照明"的要求还远远不够，开发和应用更高效、可靠、安全、耐用的新型光源势在必行。LED以其固有的优越性正吸引着世界的目光。近年来，日本日亚化工、丰田合成、SONY、佳友电工等都已有LED照明产品问世。世界