Современные светодиоды

Применение полупроводников с текстурированной поверхностью

Другим эффективным способом повышения коэффициента опти­ческого вывода светодиодов является применение полупроводников с шероховатой или текстурированной поверхностью. В работах Шнитцера и др. (Schnitzer et al. 1993) и Виндиша и др. (Windisch et al., 1999, 2000, 2001, 2002) было показано, что для инфракрас­ных светодиодов GaAs при применении таких материалов возможно улучшение внешнего квантового выхода до 50%. В работе Зинцингера и Янса (Sinzinger, Jahns, 1999) подробно обсуждаются свойства полу-

проводников с микроструктурированными поверхностями и способы их изготовления 0.

После первоначальных положительных сообщений об улучшении коэффициента вывода в светодиодах с текстурированными поверхно­стями, оптимизм разработчиков несколько снизился, поскольку выяс­нилось, что в процессе размещения полупроводниковых кристаллов в полимерном корпусе все эти преимущества теряются и только бес - корпусные диоды данного типа показывают усиление интенсивности излучения.

Позднее появилось еще несколько сообщений об увеличении коэф­фициента вывода излучения в светодиодах на основе GaN с сильно тек­стурированными поверхностями, получаемыми методом жидкостного химического травления. До этого в течение многих лет считалось, что GaN не поддается жидкостному травлению никакими химическими ре­агентами. Однако было показано (Stocker et al., 1998а), что, хотя грань с кристалла GaN действительно не поддается травлению, на грани а и то можно воздействовать многими химическими реагентами, например горячими растворами КОН и Н3РО4. Было также показано (Stocker et al., 1998b, 2000), что указанные реагенты по своей природе являются органическими кристаллами. Именно это обстоятельство позволяет им создавать пирамидальные структуры, сглаживающие поверхности на атомном уровне до состояния, пригодного для изготовления лазеров. Формировать существенные шероховатости на поверхностях кристал­лов GaN можно методами жидкостного химического и фотоэлектрохи- мического травления. На рис. 9.8 показан микроснимок поверхности GaN с большой шероховатостью (Haerle, 2004).

Применение полупроводников с текстурированной поверхностью

Рис. 9.8. Фотография сильно текстурированной поверхности GaN, полученная при помощи электронного микроскопа (Haerle, 2004)

На рис. 9.9 показано увеличение интенсивности излучения светоди­ода InGaN с сильно выраженной текстурой поверхности (см. рис. 9.8), связанное с ростом коэффициента оптического вывода (Haerle, 2004). Утверждается, что полученное увеличение выходной мощности состав­ляет ~ 40-50 %. Аналогичные результаты были описаны и в других

Применение полупроводников с текстурированной поверхностью

400 420 440 460 480 500

Длина волны X, нм

520 540

Рис. 9.9. Спектры излучения светодиодов InGaN голубого свечения с тексту­рированной поверхностью и без нее. На спектре диода с гладкой поверхностью наблюдается интерференционная модуляция, связанная с формированием в его структуре резонатора Фабри-Перо (Haerle, 2004)

работах (Gao и et al., 2004; Fujii et al., 2004). Из рис. 9.9 также следует, что интерференционные структуры, наблюдаемые в спектрах светодио­дов GaN с гладкими поверхностями, практически полностью отсутству­ют в диодах с текстурированными слоями. Наличие на спектральной характеристике интерференционной модуляции связано с формирова­нием в структуре светодиода резонатора Фабри-Перо, отражателями которого являются границы раздела GaN — воздух и сапфир — GaN (Billeb et al., 1997) 9.

На рис. 9.10 представлены схемы волноводов с гладкой, слабо тек­стурированной и сильно текстурированной поверхностью. Рис. 9.10, а соответствует волноводу с зеркальной поверхностью, за пределы кото­рого оптические моды выйти не могут. В волноводе с сильно тексту­рированной (ламбертовой или диффузной) поверхностью (рис. 9.10, в) при каждом взаимодействии световой волны с поверхностью пределы волновода покидают один или несколько фотонов. Промежуточный случай показан на рис. 9.10,6. Поскольку интенсивность выходящего с поверхности излучения зависит от степени ее шероховатости, жела­тельно уметь количественно оценивать этот параметр. Способ количе­ственной оценки рассеивающей способности различных поверхностей будет обсуждаться в гл. 10.

При изучении поверхностей кристаллов из InGaN при помощи элек­тронного микроскопа было выявлено, что сильно текстурированные поверхности имеют белый цвет (Nichia, 2005). По этому признаку мож-

Применение полупроводников с текстурированной поверхностью

а

Применение полупроводников с текстурированной поверхностью

в

Рис. 9.10. Схемы волноводов с гладкой (а), слабо текстурированной (б) и силь­но текстурированной (в) поверхностью. Для первого типа волноводов ха­рактерно зеркальное отражение световых волн, для третьего типа — сильное рассеяние, а для второго типа — смесь рассеяния и отражения

но определять диффузные поверхности, характеризующиеся сильным рассеянием.

Современные светодиоды

Светодиодные лампы t8, панели Армстронг и прожекторы – предложения от Электростроймаркета

<p>В современном мире широкого распространены светодиодные лампы. Они отличаются массой положительных характеристик. В коридорах или вытянутых помещениях органично смотрятся разновидности светодиодных ламп – светодиодные лампы t8. Подобные лампы обеспечивают линию …

Светодиодные экраны: разновидности, особенности эксплуатации и установки

Считается, что реклама является двигателем торговли. Каждой компании важно привлекать новых потребителей для того, чтобы расширить клиентскую базу. Одним из эффективных способов привлечения клиентов является наружная рекламы. Для ее создания …

Какие виды светодиодного освещения для бизнеса существуют?

На объектах предпринимательской деятельности наиболее рациональным решением с точки зрения практичности, эстетичности и финансовой экономии является использование осветительных LED-приборов. Популярной организацией международного масштаба, которая сама производит соответствующее оборудование, разрабатывает эксклюзивные …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов шлакоблочного оборудования:

+38 096 992 9559 Инна (вайбер, вацап, телеграм)
Эл. почта: inna@msd.com.ua

За услуги или товары возможен прием платежей Онпай: Платежи ОнПай