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手电筒日常常识

手电筒LED器件方面的应用

手电筒LED器件方面的应用


人们还期待使用Si衬底今后还有可能将光发射器与硅电子学集成起来,将加速和扩大氮化镓在光电子和微电子方面的应用。


1998年Guha等人最早采用MBE方法生长了UV和紫光GaN/AlGaN双异质结(DH)LED.衬底是掺砷的晶向为(111)低阻n型Si.缓冲层为AlN.DH-LED结构为:Si(111)/8nmAlN/n-AlGaN:Si/6nmGaN/p-AlxGa1-xN:Mg/15nmp-GaN.他们发现衬底与外延层之间的晶向关系为:Si(111)/GaN(0001)和Si<011>//GaN<21-10>.TEM观测表明8nmAlN已经在Si上形成了厚度均匀的连续薄膜,估计其穿透位错密度高达5×1010cm-2.在P侧使用Ni/Au电极;n电极则从Si衬底面引出。对于300×300mm的管芯,在4.5-6.5V正向电压下开始发光。他们认为较高的工作电压是因为MBE生长的p型掺杂浓度低以及p接触不良所致,而不是由于AlN的绝缘特性造成的。绝缘的AlN中的大量位错可能起了短路电流通道的作用,使载流子从Si侧“漏”过去注入到GaN中。发光波长为360nm(掺Si-GaN有源层)和来自深能级的420nm峰(未掺录像机GaN有源层)。


近期的工作大部分都采用InGaN/GaN多量子阱(MQW)结构,生长方法包括MOCVD和MBE以及两者的结合,主要采用MOCVD.发射波长已扩展到蓝、绿光。Yang等人先用MBE方法在(111)n+Si衬底上生长AlN缓冲层,然后转移到MOCVD反应室中生长0.2mm厚掺硅n+GaN.接着在Si/(AlN/GaN)上淀积0.2mm厚SiQ2层,用光刻法开出300×300μm的选择外延生长的窗口。然后,再将样品放入MOCVD反应室中连续生长0.5nm-GaN:Si,InGaN/GaNMQW和15nm的p-GaN.在选择外延生长的MQW-LED结构上面采用Pd/Au形成透明电极。n极(Ti/Al/Ti/Au)则从Si衬底面引出。

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器件的发光波长为465nm,半高宽为40nm,与MQW的室温PL谱一致。正向开启电压为+3.2V,估计包括来自Si/(AlN/GaN)异质结势垒的0.5V贡献。正向微分电阻是250Ω左右,比他们在蓝宝石上的LED大约大4倍。p型掺杂浓度低,p接触不良以及AlN/Si界面微分电阻和来自SiO2的Si反向掺杂可能是电阻增加的原因。Dalmasso等报道了首次用MOCVD方法在(111)Si上生长的绿光(508nm)的LED.其结构为0.5μm-GaN/0.1μmGaN/InGaN/20nmGaN/7nmp-Al0.15Ga0.85N/0.2μmp-GaN.其输出功率当为20mA时是6mW.


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点击次数:  更新时间:2018-08-21 13:00:31  【打印此页】  【关闭