Safir tabanlı Mavi LED GaN Epi Yapısı
Şu anda, mavi LED'lerin hazırlanmasında, galyum nitrür (GaN) malzemeleri genellikle heteroeptaksi yoluyla büyütülmektedir. Ticari GaN tabanlı LED'de, çoğu epitaksiyel büyüme için substrat malzemesi olarak safir kullanır. Galyum nitrür yarı iletkeninde bir bant boşluğu vardır ve dalga boyları, indiyum (daha uzun dalga boylarına geçiş) veya alüminyum (daha kısa dalga boylarına geçiş) eklenerek kolayca yeşilden maviye kaydırılabilir. Mavi LED'in parametreleriGaN epitaksi on patterned sapphire substrate from Ganwafer are shown as follows:
1. 4 inç LED GaN Epi-on-Safir Gofret Spesifikasyonu
GANW220421-GOSLED
| Epitaxy | |
| Malzeme | GaN |
| Area used | > 90% |
| Dislocation density | xx cm2 |
| Thickness of p-GaN | xx um |
| Carriers concentration of p-GaN | xx |
| Carriers mobility of p-GaN | xx |
| WLD | 450-460 nm |
| Hoşgörü | xx nm |
| Light output power (at current 20 mA) | xx mW |
| substrat | |
| Malzeme | PSS safir |
| Çap | 4” (100 mm) |
| Kalınlığı | 650±25um |
| Oryantasyon | C-plane(0001)0°±0.5° |
| Birincil düz uzunluk | 30±1.5 mm |
| Birincil düz yönlendirme | A-plane(11-20) 0°±0.25° |
| pruva | <20 um |
| ÇÖZGÜ | <10 um |
| TTV | <20 um |
| Lazer markalama | backside |
| Polishing front side | epi-ready, Ra<0.2 nm |
| Polishing back side | fine ground |
2. Performance of GaN-on-Sapphire LED
The performance of gallium nitride LED mainly has two advantages, namely, the internal quantum efficiency (IQE) of the active region and the high light extraction efficiency. The result of low internal quantum efficiency is affected by the high thread dislocation (TD) density of LED GaN films grown on hetero-substrates. TDs are metal materials that form electron diffusion paths into the active layer. Due to the weaker matrix localization, the light emission efficiency is more sensitive to the non-radioactive recombination center of the TD when the emission wavelength is shortened. In order to improve the light extraction efficiency of GaN based LED, several solutions are suggested below.
3. GaN Blue LED'in Işık Çıkarma Verimliliği Nasıl Artırılır?
Şu anda, GaN-on-Sapphire üzerindeki LED cihazlarının harici kuantum verimliliğini artırmanın ana yolları, dağıtılmış Brag reflektörü (DBR), substrat lazer kaldırma (LLO), değişen LED geometrisi ve flip chip (Flip Chip), yüzey pürüzlendirme, fotonik kristal, yüzey plazmonu ve çip mikro yapısının kullanımı vb.
Örneğin fotonik kristali alın. LED'in çıkarma verimliliğini artırmak için fotonik kristallerin kullanılması, basit işlem ve yüksek ışık çıkarma verimliliği avantajlarına sahiptir, bu nedenle Mikro LED gibi LED'lerin harici kuantum verimliliğini artırmak için araştırma noktalarından biri haline geldi. LED'lerin ışık çıkarma verimliliğini artırmak için iki ana mekanizma vardır:
(1) Esas olarak nispeten büyük kafes sabitleri olan fotonik kristal yapılarda kullanılan kırınım mekanizması;
(2) Bant aralığı mekanizması, kafes sabitinin GaN LED dalga boyuna ulaştığı bant aralığı durumudur.
Fotonik kristal açısından, GaN LED yapısının ışık çıkarma verimliliğini artırmak için şu anda benimsenen üç ana yöntem vardır:
Biri, p-tipi GaN malzemesinin veya İndiyum-Kalay-Oksit (ITO) tabakasının yüzeyinde, cihazın ışık çıkarma verimini iyileştirmek için iki boyutlu bir yapı imal etmektir;
Diğeri, LED GaN alt yüzeyinin ışık çıkarma verimliliğini artırmak için lens dizisi benzeri bir yapı oluşturarak safir substratın alt yüzeyini kullanmaktır;
Üçüncüsü, bir PSS safir substrat üzerinde iki boyutlu bir yapı oluşturmak ve ardından ilgili cihazları yapmak için GaN LED yonga levhasını büyütmektir.
Daha fazla bilgi için lütfen adresinden bize e-posta gönderin sales@ganwafer.com ve tech@ganwafer.com.
