Safir-baseret blå LED GaN Epi-struktur
I øjeblikket dyrkes galliumnitrid (GaN) materialer ved fremstilling af blå lysdioder normalt ved hjælp af heteroepitaxi. I kommerciel GaN-baseret LED bruger de fleste af dem safir som substratmateriale til epitaksial vækst. Der er et båndgab i galliumnitrid-halvlederen, og bølgelængder kan nemt skiftes fra det grønne til det blå ved at tilføje indium (skift til længere bølgelængder) eller aluminium (skift til kortere bølgelængder). Parametrene for blå LEDGaN epitaksi on patterned sapphire substrate from Ganwafer are shown as follows:
1. 4 tommer LED GaN Epi-on-Sapphire Wafer Specifikation
GANW220421-GOSLED
| Epitaxy | |
| Materiale | GAN |
| Anvendt areal | > 90% |
| Dislokationstæthed | xx cm2 |
| Tykkelse af p-GaN | xx um |
| Bærere koncentration af p-GaN | xx |
| Bærere mobilitet af p-GaN | xx |
| WLD | 450-460 nm |
| Tolerance | xx nm |
| Lysudgangseffekt (ved strøm 20 mA) | xx mW |
| substrat | |
| Materiale | PSS safir |
| Diameter | 4” (100 mm) |
| Tykkelse | 650±25um |
| Orientering | C-plane(0001)0°±0.5° |
| Primær flad længde | 30±1.5 mm |
| Primær flad orientering | A-plane(11-20) 0°±0.25° |
| Bow | <20 um |
| WARP | <10 um |
| TTV | <20 um |
| Lasermærkning | backside |
| Polering forside | epi-ready, Ra<0.2 nm |
| Polering af bagsiden | fine ground |
2. Ydeevne af GaN-on-Sapphire LED
Ydeevnen af galliumnitrid LED har hovedsageligt to fordele, nemlig den indre kvanteeffektivitet (IQE) af den aktive region og den høje lysudvindingseffektivitet. Resultatet af lav intern kvanteeffektivitet påvirkes af den høje tråddislokationstæthed (TD) af LED GaN-film dyrket på hetero-substrater. TD'er er metalmaterialer, der danner elektrondiffusionsveje ind i det aktive lag. På grund af den svagere matrixlokalisering er lysemissionseffektiviteten mere følsom over for det ikke-radioaktive rekombinationscenter af TD'en, når emissionsbølgelængden forkortes. For at forbedre lysudsugningseffektiviteten af GaN-baserede LED, foreslås flere løsninger nedenfor.
3. Hvordan kan man forbedre lysudvindingseffektiviteten af GaN Blue LED?
På nuværende tidspunkt er de vigtigste måder til at forbedre den eksterne kvanteeffektivitet af LED-enheder på GaN-on-Sapphire distribueret Brag-reflektor (DBR), substratlaser-lift-off (LLO), ændring af LED-geometri og flip-chip (Flip Chip), overflade runing, fotonisk krystal, overfladeplasmon og brug af chipmikrostruktur mv.
Tag den fotoniske krystal for eksempel. Brugen af fotoniske krystaller til at forbedre ekstraktionseffektiviteten af LED har fordelene ved enkel proces og høj lysudvindingseffektivitet, så det er blevet et af forskningshotspots for at forbedre den eksterne kvanteeffektivitet af LED'er, såsom Micro LED. Der er to hovedmekanismer til at forbedre lysudsugningseffektiviteten af LED'er:
(1) Diffraktionsmekanisme, som hovedsageligt anvendes i fotoniske krystalstrukturer med relativt store gitterkonstanter;
(2) Båndgab-mekanisme, det er båndgab-tilstanden, hvor gitterkonstanten når GaN LED-bølgelængden
Med hensyn til fotonisk krystal er der tre hovedmetoder, der i øjeblikket anvendes til at forbedre lysudvindingseffektiviteten af GaN LED-struktur:
Den ene er at fremstille en todimensionel struktur på overfladen af p-type GaN-materiale eller Indium-Tin-Oxide (ITO) lag for at forbedre lysudvindingseffektiviteten af enheden;
Den anden er at bruge bundoverfladen af safirsubstrat, hvilket gør en linsearray-lignende struktur for at forbedre lysudvindingseffektiviteten af LED GaN bundoverfladen;
Den tredje er at lave en todimensionel struktur på et PSS safir substrat og derefter dyrke GaN LED wafer til at lave relaterede enheder.
For mere information, kontakt os venligst e-mail på sales@ganwafer.com og tech@ganwafer.com.
