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提高LED显示屏发光效率的几个技术因素

上传人:Tom(整理)

上传时间: 2011-09-07

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  四、倒装芯片技术

  通过MOCVD技术在兰宝石衬底上生长GaN基LED结构层,由P/N结发光区发出的光透过上面的P型区射出。由于P型GaN传导性能不佳,为获得良好的电流扩展,需要通过蒸镀技术在P区表面形成一层Ni-Au组成的金属电极层。P区引线通过该层金属薄膜引出。为获得好的电流扩展,Ni-Au金属电极层就不能太薄。为此,器件的发光效率就会受到很大影响,通常要同时兼顾电流扩展与出光效率二个因素。但无论在什么情况下,金属薄膜的存在,总会使透光性能变差。此外,引线焊点的存在也使器件的出光效率受到影响。采用GaN LED倒装芯片的结构可以从根本上消除上面的问题。

  五、芯片键合技术

  光电子器件对所需要的材料在性能上有一定的要求,通常都需要有大的带宽差和在材料的折射指数上要有很大的变化。不幸的是,一般没有天然的这种材料。用同质外延生长技术一般都不能形成所需要的带宽差和折射指数差,而用通常的异质外延技术,如在硅片上外延GaAs和InP等,不仅成本较高,而且结合接口的位错密度也非常高,很难形成高质量的光电子集成器件。由于低温键合技术可以大大减少不同材料之间的热失配问题,减少应力和位错,因此能形成高质量的器件。随着对键合机理的逐渐认识和键合制程技术的逐渐成熟,多种不同材料的芯片之间已经能够实现互相键合,从而可能形成一些特殊用途的材料和器件。如在硅片上形成硅化物层再进行键合就可以形成一种新的结构。由于硅化物的电导率很高,因此可以代替双极型器件中的隐埋层,从而减小RC常数。

  六、 激光剥离技术(LLO)

  激光剥离技术(LLO)是利用激光能量分解GaN/蓝宝石接口处的GaN缓冲层,从而实现LED外延片从蓝宝石衬底分离。技术优点是外延片转移到高热导率的热沉上,能够改善大尺寸芯片中电流扩展。n面为出光面:发光面积增大,电极挡光小,便于制备微结构,并且减少刻蚀、磨片、划片。更重要的是蓝宝石衬底可以重复运用。

  发光二极管(LED)-原理

  发光二极管是一种特殊的二极管。和普通的二极管一样,发光二极管由半导体芯片组成,这些半导体材料会预先通过注入或掺杂等工艺以产生pn结结构。与其它二极管一样,发光二极管中电流可以轻易地从p极(阳极)流向n极(负极),而相反方向则不能。两种不同的载流子:空穴和电子在不同的电极电压作用下从电极流向pn结。当空穴和电子相遇而产生复合,电子会跌落到较低的能阶,同时以光子的方式释放出能量。

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