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宽带隙氮化物二极管结构及类型介绍

【摘要】:如图4-3所示,两种材料都必须覆盖全部可见光范围。本节仅涉及宽带隙氮化物,与基于磷化物的系统相比,它依赖于不同的结构。历史上,第一种氮化物基LED的结构类似于磷化物基LED。后来,尽管SiC具有令人瞩目的特性,但为了增强器件的性能,二极管的结构与生长于蓝宝石的二极管结构越来越相似。实际上,如前面解释的那样,目前的结构中没有衬底,目的是改善器件的性能。在详细介绍工艺流程前,将介绍几种类型的二极管结构。

文献[KRA 07]明确地给出了氮化物(Ga、Al、In-N)和磷化物(Al、Ga、In-P)LED结构的最新工艺进展。如图4-3所示,两种材料都必须覆盖全部可见光范围。

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图4-3 大功率可见光LED 25℃时外量子效率的技术现状

(1)—InGaN TFFC LED,350mA (2)—InGaN VTF LED,1000mA (3)—采用图形化衬底的InGaN CC LED (4)—产品性能,AlGaInP TIP LED,Philip Lumileds Lighting Co.,350mA

注:Vλ)为发光的眼睛响应曲线,来自CIE。虚线起到导视作用。

本节仅涉及宽带隙氮化物,与基于磷化物的系统相比,它依赖于不同的结构。磷化物实际上生长于GaAs或GaP衬底,而氮化物生长于电绝缘和热绝缘的宝石上。

美国CREE公司(www.cree.com)制造用于有源层生长的SiC衬底,这种衬底具有良好的导电性和导热性。历史上,第一种氮化物基LED的结构类似于磷化物基LED。例如,反向斜截棱锥的形状[EDM 04]使其能够利用衬底的透明性和优良的电导率及光导率。

后来,尽管SiC具有令人瞩目的特性,但为了增强器件的性能,二极管的结构与生长于蓝宝石的二极管结构越来越相似。实际上,如前面解释的那样,目前的结构中没有衬底,目的是改善器件的性能。在详细介绍工艺流程前,将介绍几种类型的二极管结构。