高亮度AlGaInP发光二极管的稳定性研究

《高亮度AlGaInP发光二极管的稳定性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、论文摘要本文主要研究了A1GaInP发光二极管的稳定性。近年来，由于发光二极管在平面显示、汽车用灯和指示灯等方面迅速替代了传统光源，因此对于发光二极管的研究正在方兴未艾之中。对于在实际应用系统中大规模使用的A1GalnP发光二极管来说，稳定性是一个至关重要的问题。广，首先，使用EMCOREE400型MOCVD系统，利用TMGa，TMIn，TMAI＼作为、MO源，AsH3，PH3为V族源，Cp2Mg，Sill4为掺杂源在n+一GaAs(Si掺杂n~1018cm弓1衬底上成功的外延生长了多量子阱的AIGaInP发光二极管结构，生长温度为7000c左右，典型的有源层生长

2、速度为7Ms。通过x射线双晶衍射仪、光荧光谱仪、电化学C．V和TEM对AIGalnP外延片进行了测试，测试结果表明得到了与设计结构相符合的均匀性很好的外延片，为下一步的稳定性研究打下了良好的基础。第二，通过清洗、光刻、电极蒸镀和合金等半导体工艺制备了A1GalnP发光二极管的管芯。利用光强测试仪、奥林巴斯显微镜和OceanOptics，Inc的$2000MiniatureFiberOpticSpectrometersandAccessories系统测试了制备的管芯，证明得到了符合要求的均匀性很好的AIGalnP发光二极管。第三，在发光二极管稳定性研究方面主要进行了

3、：(1)通过减薄GaAs衬底片的厚度来改善AIGaInP发光二极管的热耗散功率提高发光二极管的稳定性。得到了AIGalnP外延片管芯工艺的最佳厚度是180um-220um，通过对不同GaAs衬底厚度的A1GAInP发光二极管在33A／cm2的电流下老化，实验证明了GaAs村底厚度对发光二极管的稳定性的影响。发现了LED的退化随GaAs厚度的减小而减小的规律，为提高AIGalnP发光二极管的稳定性找到了一个简单可行的一解决方案。(2)利用高温退火的方法提高发光二极管的稳定性，实验结果证明进行了2500C高温退火18小时的AIGalnP发光二极管的稳定性得到提高。(3

4、)用电化学C-V和I．V特性分析的方法，对Mg掺杂在MOCVD生长A1GalnP发光二极管的影响进行了研究。通过电化学C．V分析，确定了在生长结构中Mg掺杂从有源层到GaP窗口层由高到低的情况，同时用I．v特性分析的方法下对器件结构进行了分析，发现了异常的实验结果。同时理论计算得到了同型结(N+-N，P+．P)的势垒高度和空间电荷区的宽度，我们由此分析得到了在同型结两侧浓度比不同时的差异，极好的解释了异常的I—V测试结果。(4)对制备的发光二极管进行了50mA(56A／cm2)的长期老化实验，实验结果表明实验制备的发光二极管具有明显的早期退化特性。：，／√、＼／主

5、题词：A1GalnP、发光二极管、化、退火／∥义稳走性、√，＼／MOCVD、外延、老ABSTRACTThereliabilityofAIGainPHighefficiencyLightEmittingDiodes(LEDs)isinvestigatedinthispaper．Highefficiencylight—emittingdiodes(LEDs)aredesiredformanyapplicationssuchasdisplays，printers，interconnects．Toapplythesedevicestoarlactualsystem．obt

6、aininghighreliabilityiscrucial．Inthedevelopmentofthesedevices，highreliabilityhasbeenoneofthemostimportantgoals．First,theA1GaInPLEDsemployedinthisworkarefabricatedontemporaryn+一GaAssubstratesbyEMCOREE400low—pressuremetalorganicchemicalvapordeposition(MOCVD)．Asusual，fortheMQWA1GalnPepit

7、axallayergrowththevarioussourcesaretrimethygallium(TMGa)，trimethylaluminum(TM舢)，trimethylindium(TMIn)andphosphor(PH3)．ThedonorandacceptordopantsSiandMg,aleprovidedbySiI-handCp2Mg．Thegrowthtempratureisaround7000C，andthetypicalgrowthrateofactivelayeris7k／s．工五en出eX-RayDoubleCrystalDiffrc

8、fion，