咨詢熱線:021-80392549

兩種可提高LED光效的芯片發(fā)光層結(jié)構(gòu)設(shè)計

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-10-21     來源:[標簽:出處]     作者:[標簽:作者]     瀏覽次數(shù):96
核心提示:

  LED的芯片結(jié)構(gòu)設(shè)計是一項非常復雜的系統(tǒng)工程,其內(nèi)容涉及以提高注入效率和光效為目的電致發(fā)光結(jié)構(gòu)設(shè)計、以提高學出光效率為目的的光引出結(jié)構(gòu)設(shè)計和與光效密相關(guān)的電極設(shè)計等。   

  隨著MOCVD外延生長技術(shù)和多量子阱結(jié)構(gòu)的發(fā)展,人們在精確控制外延、摻雜濃度和減少位錯等方面都取得了突破,處延片的內(nèi)量子效率已有很大提高。像波長為625nm的A1InGap基LED,內(nèi)量子效率已接近極限,可達100%.A1InGap基LED的內(nèi)量子效率雖遠比A1InGap基LED的低,但也達40%~50%。 

  大家知道,LED的外量子效率取決于外延材料的內(nèi)量子效率和芯片的出光效率,提高LED發(fā)光效率的關(guān)健是提高芯片的外量子效率,這在很大程度上決于芯片的出光效率。為此HBLED和超HBLED要求設(shè)計新型芯片結(jié)構(gòu)來提高器件的出光效率,進而提高發(fā)光效率。下面對提高LED發(fā)光效率的技術(shù)途徑和發(fā)展狀況作簡要介紹。 

  優(yōu)化芯片發(fā)光層能帶結(jié)構(gòu) 

  設(shè)計不同的發(fā)光層結(jié)構(gòu),可以提高LED的光效。目前人們所采用的發(fā)光層結(jié)構(gòu)主要有以下兩種:   

  一是雙異質(zhì)結(jié)(DH) 

  異質(zhì)結(jié)LED相對于同質(zhì)結(jié)LED來說,其P區(qū)和N區(qū)有帶隙不同的半導體組分。在異質(zhì)結(jié)中,寬帶隙材料叫勢壘層,窄帶隙材料叫勢阱層。只有一個勢壘層和勢阱層的結(jié)為單異質(zhì)結(jié)(SH),有兩個勢壘層和一個活性層(即載流子復合發(fā)光層)的結(jié)叫雙異質(zhì)結(jié)。雙異質(zhì)結(jié)的兩個勢壘層對注入的載流子起到限域作用,即通過第一個異質(zhì)結(jié)果面擴散進入活性層的載流子,會被第二個異質(zhì)結(jié)界面陰擋在活性層中,致使目前HBLED能帶結(jié)構(gòu)通常都采用雙異質(zhì)結(jié)。 

  二是量子阱結(jié)構(gòu) 

  活性層的變薄能夠有效地提高輻射復合效率,并且能減少再吸收。但是,當活性層的厚度可以與晶體中電子的德布羅意波相比擬進,載流子會因為量子限域而發(fā)生能譜的改變。這種特殊的結(jié)構(gòu)被稱為量子阱(QW)。勢阱中的載流子能帶不再連續(xù),而是取一系列的分立值;钚詫蛹瓤梢允菃螌,即單量子阱(SQW);也可以為多層,即多量子阱(MQW)結(jié)構(gòu)。采用量子阱結(jié)構(gòu)的活性層可以更薄,造成對載流子的進一步限域,更有利于效率的提高。已經(jīng)發(fā)現(xiàn),發(fā)光波長為565nm的A1InGap雙異質(zhì)結(jié)LED,當活性層厚度在0.15~0.75nm的范圍內(nèi)時,光效最高;超出這個范圍時,光效則急劇下降,這是由于活性層太薄,容易引起載流子隧道穿透到活性層之外;如果活性層太厚,載流子復合效率會降低。量子阱結(jié)構(gòu)是目前HBLED廣為采用的能帶結(jié)構(gòu)之一。 

工博士工業(yè)品商城聲明:凡資訊來源注明為其他媒體來源的信息,均為轉(zhuǎn)載自其他媒體,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點,也不代表本網(wǎng)站對其真實性負責。您若對該文章內(nèi)容有任何疑問或質(zhì)疑,請立即與商城(headrickconstructioninc.com)聯(lián)系,本網(wǎng)站將迅速給您回應(yīng)并做處理。
聯(lián)系電話:021-31666777
新聞、技術(shù)文章投稿QQ:3267146135  投稿郵箱:syy@gongboshi.com