LED的應用面很廣,然而芯片本身價格過高和發(fā)光效率有待提升的問題,始終困擾著LED照明技術的推廣普及。發(fā)光效率要提升,就要有效增加取出效率。而LED的發(fā)光顏色和發(fā)光效率與制作LED的材料和工藝有關,制造LED的材料不同,可以產(chǎn)生具有不同能量的光子,藉此可以控制LED所發(fā)出光的
波長,也就是
光譜或顏色。
XyS#6D i?=3RdP/R1 一、透明襯底技術
]p'Qk CcY.8|HT InGaAlP LED通常是在GaAs襯底上外延生長InGaAlP發(fā)光區(qū)GaP窗口區(qū)制備而成。與InGaAlP相比,GaAs材料具有小得多的禁帶寬度,因此,當短波長的光從發(fā)光區(qū)與窗口表面射入GaAs襯底時,將被悉數(shù)吸收,成為器件出光效率不高的主要原因。在襯底與限制層之間生長一個布喇格反射區(qū),能將垂直射向襯底的光反射回發(fā)光區(qū)或視窗,部分改善了器件的出光特性。一個更為有效的方法是先去除GaAs襯底,代之于全透明的GaP晶體。由于芯片內(nèi)除去了襯底吸收區(qū),使量子效率從4%提升到了25-30%。為進一步減小電極區(qū)的吸收,有人將這種透明襯底型的InGaAlP器件制作成截角倒錐體的外形,使量子效率有了更大的提高。
]kb%l"& mMN oR] 二、
金屬膜反射技術
C,2IET I.x0$ac7 透明襯底工藝首先起源于美國的HP、Lumileds等公司,金屬膜反射法主要有日本、臺灣廠商進行了大量的研究與發(fā)展。這種工藝不但迴避了透明襯底專利,而且,更利于規(guī)模生產(chǎn)。其效果可以說與透明襯底法具有異曲同工之妙。該工藝通常謂之MB工藝,首先去除GaAs襯底,然后在其表面與Si基底表面同時蒸鍍Al質(zhì)金屬膜,然后在一定的溫度與壓力下熔接在一起。如此,從發(fā)光層照射到基板的光線被Al質(zhì)金屬膜層反射至芯片表面,從而使器件的發(fā)光效率提高2.5倍以上。
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