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图形化衬底LED芯片的技术研究

作　者: 朱贺
导　师: 田景全；张宝顺；王敏锐
学　校: 长春理工大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: 图形化衬底 LED外延层量子阱 LED芯片光致发光(PL) 电致发光(El)
分类号: TN312.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文的主要研究内容涉及图形化衬底对GaN基LED发光二极管光电性能的影响。实验中制作了表面图形直径和周期不同的GaN图形衬底。再利用MOCVD材料生长设备侧向外延生长了GaN基LED外延片(其主要结构包括：n-GaN、量子阱和p-GaN)。通过这种方式可以实现一次性生长具有不同结构的量子阱层。之后对外延片进行了LED工艺加工的后续工艺。对不同结构的图形化衬底外延片进行了光致发光的光谱测试。研究不同尺寸和结构的图形衬底引起的量子阱结构不同所致的对LED发光特性的影,同一层上不同结构的量子阱会产生两种波长的光。另外,对不同结构的图形化衬底的LED芯片也进行了电致发光的光谱测试。文中对不同的图形衬底对发光波长的影响也进行了讨论。此外本论文在大量的LED工艺试验的基础上还着重研究了LED芯片的制作工艺流程,解决了工艺过程中的一些关键问题,制作出性能良好的LED芯片。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
第一章绪论  7-19
  1.1 LED的发展概况  7-9
  1.2 LED的基本原理  9-10
  1.3 LED的基本结构  10-13
  1.4 GaN基LED简介  13-17
  1.5 白光LED的研究概况  17-18
  1.6 本文主要研究内容  18-19
第二章 GaN基图形化衬底外延片生长和测试分析  19-31
  2.1 GaN图形化衬底的设计  19-20
  2.2 GaN图形化衬底制作  20-22
  2.3 MOCVD生长GaN外延片  22-24
  2.4 外延片性能测试的原理与方法  24-25
  2.5 外延片性能测试结果与分析  25-31
第三章 LED芯片的制作及性能分析  31-49
  3.1 芯片的设计  31-34
  3.2 芯片制作中的P型欧姆接触退火实验  34-36
  3.3 芯片制作中的n台阶刻蚀实验  36-38
  3.4 LED芯片制作的工艺流程  38-45
  3.5 LED芯片的性能检测与分析  45-49
结论  49-50
参考文献  50-53
致谢  53

图形化衬底LED芯片的技术研究

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