Современные светодиоды

Технология выращивания светодиодов на прозрачных подложках

Светодиоды видимого спектра (А1жОаі_ж)о,5Іпо,5Р, работающие на длинах волн в диапазоне 560-660 нм, обычно выращивают на под­ложках GaAs. При этом параметры решеток материала светодиода и подложки согласованы друг с другом. Поскольку при комнатной темпе­ратуре ширина запрещенной зоны GaAs Eg = 1,424 эВ (Ag = 870 нм), толстые подложки GaAs поглощают часть света рабочих длин волн, излучаемого в их сторону. Поэтому светодиоды AlInGaP/GaAs, вы­ращенные на подложках GaAs, обладают низкими коэффициентами оптического вывода света.

Коэффициент оптического вывода в светодиодах AlInGaP может быть существенно повышен удалением подложки GaAs и соедине­нием эпитаксиального слоя AlInGaP с подложкой GaP (Kish et al.,

1994) . GaP — непрямозонный полупроводник с шириной запрещенной зоны Eg = 2,24 эВ (Аэ = 553 нм). Поэтому он не поглощает свет с А > 553 нм, излучаемый активной областью AlInGaP.

На рис. 9.12 схематично показана технология изготовления свето­диода AlInGaP на подложке GaP. Сначала методом эпитаксии метал­лоорганических соединений из газовой фазы на подложке GaAs выра­щивается двойная гетероструктура AlInGaP. После этого на верхней поверхности гетероструктуры методом эпитаксии из газовой фазы с ис­пользованием хлоридов выращивается толстый слой растекания тока GaP (~ 50 мкм). Такая технология выращивания—недорогой метод формирования толстых эпитаксиальных слоев. Следующий этап заклю­чается в химическом удалении подложки GaAs методом селективного жидкостного травления (Adachi, Ое, 1983; Kish et al., 1994). Во время удаления подложки GaAs толстый слой растекания тока GaP играет роль механической опоры для тонкой двойной гетероструктуры. После этого гетероструктура со слоем GaP скрепляется с подложкой GaP.

Процесс соединения двух пластин требует высокой степени чистоты поверхностей, отсутствия каких-либо частиц между пластинами и уда­ления с поверхностей окислов. Зазор между двумя пластинами часто заполняется специальным клеем. При вращении пластин с высокой ско-

Соединение двойной гетероструктуры с слоем GaP с подложкой GaP Светодиодный

Удаление подложки Выращивание Выращивание слоя GaAs методом слоя AlInGaP растекания тока GaP селективного методом MOVPE методом VPE жидкостного травления температуре

двойная гетероструктура - AHnGaP

подложке GaP

Рис. 9.12. Схема процесса изготовления светодиодного кристалла AlInGaP на прозрачной подложке GaP. После удаления подложки GaAs повышается темпе­ратура и двойная гетероструктура со слоем GaP под давлением прижимается к подложке GaP, в результате чего формируется единая структура кристалла светодиода (Kish et al., 1994)

Технология выращивания светодиодов на прозрачных подложках

под давлением при кристалл AlInGaP повышенной на прозрачной

ростью этот клей выдавливается наружу. В работах Киша и др. и Хе - флера и др. (Kish et al., 1995; Hoefler et al., 1996) описана технология соединения пластин AlInGaP и GaP, применяемая для подложек GaP диаметром 50 мм (два дюйма). В этой технологии используется одно­осное давление при повышенных температурах (750-1000 °С) (Hoefler et al., 1996). Показано (Kish et al., 1995), что качество проводящей области на границе раздела двух пластин сильно зависит от выравни­вания на кристаллографическом уровне соединяемых пластин, а не от согласования их кристаллических решеток. Отмечено, что при одновре­менном вращении пластин кристаллографические ориентации их по­верхностей должны оставаться согласованными. Описанная технология используется в серийном производстве светодиодов AlInGaP/GaP, ра­ботающих при низких прямых напряжениях (~ 2,2 В). По надежности такие светодиоды сравнимы со светодиодами AlInGaP/GaAs. Обычно технологии склеивания пластин патентованы и неизвестны широкому кругу.

Прямое напряжение является важной характеристикой светодиодов, изготовленных по технологии соединения пластин. Низкие значения напряжения свидетельствуют об отсутствии промежуточных оксидных слоев и формировании полноценной химической связи между двумя полупроводниковыми пластинами. На рис. 9.13 показаны вольтампер­ные характеристики двух выпускаемых промышленностью светодиодов AlInGaP — на поглощающей излучение подложке и на прозрачной под­ложке. Видно, что светодиод на прозрачной подложке обладает более высокими значениями прямого напряжения и последовательного сопро­тивления по сравнению со светодиодом на поглощающей подложке.

Более высокое напряжение у светодиодов на прозрачных подложках можно объяснить омическими потерями либо на границе раздела меж-

о

Рис. 9.13. Вольтамперные характеристики, значения прямого напряжения и по­следовательного сопротивления светодиодов AlInGaP на подложках GaP и

GaAs

ду пластинами, либо в подложке GaP. Для минимизации поглощения на свободных носителях концентрацию легирующих примесей п-типа в подложке GaP стремятся поддерживать умеренно низкой.

На рис. 9.14 для сравнения приведены микроснимки двух светоди­одов AlInGaP: на прозрачной GaP и поглощающей GaAs подложках. В светодиодах второго типа подложка выглядит более темной, чем в светодиодах первого типа. Внешний квантовый выход светодиодов AlInGaP/GaP в 1,5-3,0 раза выше, чем светодиодов AlInGaP/GaAs.

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