Struktura Blue LED GaN Epi na bázi safíru
V současné době se při přípravě modrých LED obvykle pěstují materiály z nitridu galia (GaN) pomocí heteroepitaxe. V komerčních LED na bázi GaN většina z nich používá safír jako substrát pro epitaxní růst. V polovodiči z nitridu galia je zakázané pásmo a vlnové délky lze snadno posunout ze zelené na modrou přidáním india (posun na delší vlnové délky) nebo hliníku (posun na kratší vlnové délky). Parametry modré LEDGaN epitaxe on patterned sapphire substrate from Ganwafer are shown as follows:
1. Specifikace 4palcové LED GaN Epi-on-Sapphire Wafer
GANW220421-GOSLED
| Epitaxy | |
| Materiál | GaN |
| Použitá plocha | > 90% |
| hustota dislokace | xx cm2 |
| Tloušťka p-GaN | xx um |
| Koncentrace nosičů p-GaN | xx |
| Mobilita nosičů p-GaN | xx |
| WLD | 450-460 nm |
| Tolerance | xx nm |
| Světelný výstupní výkon (při proudu 20 mA) | xx mW |
| Podklad | |
| Materiál | PSS safír |
| Průměr | 4” (100 mm) |
| Tloušťka | 650±25um |
| Orientace | C-plane(0001)0°±0.5° |
| Primární plochá délka | 30±1.5 mm |
| Primární plochá orientace | A-plane(11-20) 0°±0.25° |
| Luk | <20 um |
| VÁLKA | <10 um |
| TTV | <20 um |
| Laserové značení | backside |
| Leštění přední strany | epi-ready, Ra<0.2 nm |
| Leštění zadní strany | fine ground |
2. Výkon GaN-on-Sapphire LED
Výkon LED z nitridu galia má především dvě výhody, a to vnitřní kvantovou účinnost (IQE) aktivní oblasti a vysokou účinnost extrakce světla. Výsledek nízké vnitřní kvantové účinnosti je ovlivněn vysokou hustotou dislokace vláken (TD) LED GaN filmů pěstovaných na heterosubstrátech. TD jsou kovové materiály, které tvoří dráhy difúze elektronů do aktivní vrstvy. Díky slabší lokalizaci matrice je účinnost emise světla citlivější na neradioaktivní rekombinační centrum TD, když je vlnová délka emise zkrácena. Aby se zlepšila účinnost extrakce světla u LED na bázi GaN, je níže navrženo několik řešení.
3. Jak zlepšit účinnost odsávání světla GaN Blue LED?
V současné době jsou hlavními způsoby, jak zlepšit externí kvantovou účinnost LED zařízení na GaN-on-Sapphire, distribuovaný Brag reflektor (DBR), substrát laser lift-off (LLO), změna geometrie LED a flip čip (Flip Chip), povrch zdrsnění, fotonický krystal, povrchový plasmon a využití mikrostruktury čipu aj.
Vezměte si například fotonický krystal. Použití fotonických krystalů ke zlepšení účinnosti extrakce LED má výhody jednoduchého procesu a vysoké účinnosti extrakce světla, takže se stalo jedním z výzkumných hotspotů pro zlepšení externí kvantové účinnosti LED, jako je Micro LED. Existují dva hlavní mechanismy pro zlepšení účinnosti extrakce světla LED:
(1) Difrakční mechanismus, který se používá hlavně ve strukturách fotonických krystalů s relativně velkými mřížkovými konstantami;
(2) Mechanismus zakázaného pásma, je to stav zakázaného pásma, při kterém mřížková konstanta dosáhne vlnové délky GaN LED
Pokud jde o fotonický krystal, v současné době existují tři hlavní metody pro zlepšení účinnosti extrakce světla struktury GaN LED:
Jedním z nich je vyrobit dvourozměrnou strukturu na povrchu materiálu GaN typu p nebo vrstvy oxidu india a cínu (ITO) pro zlepšení účinnosti extrakce světla zařízení;
Druhým je použití spodního povrchu safírového substrátu, čímž se vytvoří struktura podobná poli čoček pro zlepšení účinnosti extrakce světla spodního povrchu LED GaN;
Třetím je vytvoření dvourozměrné struktury na safírovém substrátu PSS a poté pěstování GaN LED waferu pro výrobu souvisejících zařízení.
Pro více informací nás prosím kontaktujte e-mailem na sales@ganwafer.com a tech@ganwafer.com.
