Oparta na szafirie niebieska dioda LED GaN Epi Struktura
Obecnie w przygotowaniu niebieskich diod LED materiały z azotku galu (GaN) są zwykle hodowane za pomocą heteroepitaksji. W komercyjnych diodach LED opartych na GaN większość z nich wykorzystuje szafir jako materiał podłoża do wzrostu epitaksjalnego. W półprzewodniku z azotku galu występuje przerwa wzbroniona, a długości fal można łatwo przesunąć z zielonego na niebieski przez dodanie indu (przesunięcie na dłuższe fale) lub aluminium (przesunięcie na krótsze fale). Parametry niebieskiej diody LEDepitaksja GaN on patterned sapphire substrate from Ganwafer are shown as follows:
1. Specyfikacja 4-calowego wafla LED GaN Epi-on-Sapphire
GANW220421-GOSLED
| Epitaxy | |
| Materialny | GaN |
| Używany obszar | > 90% |
| Gęstość dyslokacji | xx cm2 |
| Grubość p-GaN | xx um |
| Stężenie nośników p-GaN | xx |
| Mobilność nośników p-GaN | xx |
| WLD | 450-460 nm |
| Tolerancja | xx nm |
| Moc wyjściowa światła (przy prądzie 20 mA) | xx mW |
| podłoże | |
| Materialny | PSS szafir |
| Średnica | 4” (100 mm) |
| Grubość | 650±25um |
| Orientacja | C-plane(0001)0°±0.5° |
| Podstawowa długość płaski | 30±1.5 mm |
| Podstawowa orientacja płaski | A-plane(11-20) 0°±0.25° |
| Kokarda | <20 um |
| OSNOWA | <10 um |
| TTV | <20 um |
| Znakowanie laserowe | backside |
| Polerowanie przedniej strony | epi-ready, Ra<0.2 nm |
| Polerowanie tylnej strony | fine ground |
2. Wydajność GaN-on-Sapphire LED
Wydajność diody azotku galu ma głównie dwie zalety, a mianowicie wewnętrzną wydajność kwantową (IQE) obszaru aktywnego i wysoką wydajność ekstrakcji światła. Na wynik niskiej wewnętrznej wydajności kwantowej wpływa wysoka gęstość dyslokacji nitek (TD) w warstwach GaN LED hodowanych na heteropodłożach. TD to materiały metalowe, które tworzą ścieżki dyfuzji elektronów do warstwy aktywnej. Ze względu na słabszą lokalizację matrycy, wydajność emisji światła jest bardziej wrażliwa na nieradioaktywne centrum rekombinacji TD, gdy długość fali emisji jest skrócona. W celu poprawy wydajności ekstrakcji światła diod LED opartych na GaN, poniżej zasugerowano kilka rozwiązań.
3. Jak poprawić wydajność ekstrakcji światła z niebieskiej diody GaN?
Obecnie głównymi sposobami poprawy zewnętrznej wydajności kwantowej urządzeń LED na GaN-on-Sapphire są rozproszony odbłyśnik Braga (DBR), odrywanie lasera podłoża (LLO), zmiana geometrii LED i flip chip (Flip Chip), powierzchnia chropowatość, kryształ fotoniczny, plazmon powierzchniowy i zastosowanie mikrostruktury chipów itp.
Weźmy na przykład kryształ fotoniczny. Zastosowanie kryształów fotonicznych do poprawy wydajności ekstrakcji LED ma zalety prostego procesu i wysokiej wydajności ekstrakcji światła, dlatego stało się jednym z hotspotów badawczych w celu poprawy zewnętrznej wydajności kwantowej diod LED, takich jak Micro LED. Istnieją dwa główne mechanizmy poprawy skuteczności pochłaniania światła przez diody LED:
(1) Mechanizm dyfrakcji, który jest używany głównie w strukturach kryształów fotonicznych o stosunkowo dużych stałych sieci;
(2) Mechanizm pasma wzbronionego, jest to stan pasma wzbronionego, w którym stała sieciowa osiąga długość fali GaN LED
Jeśli chodzi o kryształ fotoniczny, istnieją obecnie trzy główne metody poprawy wydajności ekstrakcji światła ze struktury GaN LED:
Jednym z nich jest wytworzenie dwuwymiarowej struktury na powierzchni materiału GaN typu p lub warstwy Indium-Tin-Oxide (ITO) w celu poprawy wydajności ekstrakcji światła przez urządzenie;
Drugim jest użycie dolnej powierzchni szafirowego podłoża, tworząc strukturę podobną do matrycy soczewek, aby poprawić wydajność ekstrakcji światła dolnej powierzchni LED GaN;
Trzecim jest wykonanie dwuwymiarowej struktury na szafirowym podłożu PSS, a następnie wyhodowanie wafla GaN LED w celu wytworzenia powiązanych urządzeń.
Aby uzyskać więcej informacji, prosimy o kontakt mailowy pod adresem sales@ganwafer.com i tech@ganwafer.com.
