Si基GaN LED可靠性研究.pdf

1、近幾年來，在硅(Si)襯底上生長GaN材料已經(jīng)取得了很大的進展，并己制作出功率型的Si基GaN藍綠光發(fā)光二極管(LED)。眾所周知，器件的可靠性直接關(guān)系到技術(shù)的商業(yè)價值與產(chǎn)業(yè)化，因此，Si基GaN LED可靠性的研究就顯得尤為重要。然而Si基GaN LED作為一種全新的產(chǎn)品，其可靠性仍需做進一步的研究與分析。 本文主要研究了Si基GaN LED芯片在大電流老化下的光電性能和抗靜電性能。獲得了如下一些有意義和部分有新意的結(jié)果：

2、 1.對200μm×200μm的LED芯片和400μm×600μm的功率型藍光LED芯片分別進行大電流老化實驗，得出500mA、5min和1A、15min分別為上述兩種芯片的優(yōu)化老化條件，且其老化結(jié)果與常規(guī)老化電流老化的結(jié)果吻合較好。 2.用人體模式和機器模式兩種模式對GaN/Si LED芯片進行靜電打擊，結(jié)果表明200V機器放電模式和1200V人體放電模式下的效果是相近的，且機器放電模式下的試驗條件更為苛刻，因此ESD實驗

3、一般選擇人體放電模式。而且在人體模式下，不同的ESD電壓對老化結(jié)果沒有顯著的影響。 3.對比有無反射境的功率型藍光LED芯片(芯片尺寸400μm×600μm)進行1200V人體放電模式的靜電擊打試驗，兩者的靜電通過率接近，說明反射鏡的制作在提高光強的同時對芯片的抗靜電性能影響不明顯。 4.對本實驗室在Si(111)襯底上MOCVD法生長的芯片尺寸為400μm×600μm功率型綠光LED的光電性能進行研究。帶有銀反射鏡的L

4、ED在20mA的電流下正向工作電壓為3.59V，主波長518nm，輸出光功率為7.3mW，90mA下達到28.2mW，發(fā)光功率效率為7.5％，光輸出飽和電流高達600mA。200mA電流加速老化216小時后，有銀反射鏡的LED光衰小于無銀反射鏡的LED，本文把這一現(xiàn)象歸結(jié)于Ag反射鏡在提高出光效率的同時，降低了芯片本身的溫度。 以上研究結(jié)果已經(jīng)在本實驗室產(chǎn)業(yè)化基地晶能光電(江西)有限公司硅襯底LED質(zhì)量表征中采用。 本論