7、GaN基LED(蓝绿光芯片制造技术).pptVIP

GaN基LED 邹德恕 基本内容 1、GaN基LED基本结构 2、 GaN基LED基本特点 3、内量子效率的提高途径 4、提取效率的提高途径 5、防静电击穿的保护方法 GaN基LED基本结构 GaN基LED的特点 1、无GaN材料作衬底 2、蓝宝石衬底形成平面波导 3、P型N型欧姆接触引出线在同侧 4、P型GaN Mg不易掺入，不易电离 5、介电常数高，带宽，易击穿 ESD 6、GaN 蓝宝石坚硬，不易加工 提高内量子效率 1、采用晶格失配少的碳化硅衬底 2、采用衬底再构 PSS表面上生长GaN 缓解径向电流拥挤 1、电极表面结构设计 环形电极结构 2、垂直导电结构 减少欧姆接触，减少电极阻挡 1、Ni/Au欧姆接触层 在N2:O2=3:1中500°C退火，Ni Au扩散入GaN形成Ga4Ni3 GaAu 造成Ga空位 2、采用ITO透明导电膜及NiO组合膜 3、网格电极结构 4、用KOH清洗，形成Ga空位,造成Ga空位受主，提高表面掺杂浓度，去掉表面氧化物 插指电极结构与环形电极结构性能比 红外热像图 上图可以看出，插指电极结构的温度比环形插指电极的温度高，高温区主要集中在N型电极压焊点附近的P区，温度分布不平坦，最高温度为82.88℃，最低温度为66.47℃；而环形插指电极结构的大面积区域温度分布明显比较均匀，最高温度为71.21℃，跟前者相比温差近10℃，有明显优势。这是由于环形插指n电极面积加大，减小了电流扩展路径，使电流在n型区流动时的横向电阻减小，产热量减小，所以器件温升小，性能好，光输出饱和程度低 综上，优化的电极图形能减缓电流拥挤效应，降低器件串联电阻，使电流扩展均匀，减小局部电流密度，减小焦耳热，提升器件光电性能，增大光输出功率，增强器件的可靠性。也说明了我们的设计方案是成功的 提高提取效率的新途径： 1、倒装LED结构，解决表面粗化，用Si支架解决散热 2、准分子激光剥离Al2O3衬底，表面KOH与紫斑光照射粗化纳米结构 2008年LED產業大躍進 繼手機帶動LED第1波高成長之後，LED產業可望進入第2波高成長期。從以下幾點可以發現，LED產業在2008年將會大幅成長，預估高亮度LED市場在2008年將會達56億美元，成長16.7%。 一、LED背光的筆記型電腦(NB)上市 2007年底多款以LED背光為賣點的NB相繼上市，LED背光面板新世代NB的訴求：在於可提供較高的色彩飽和度，呈現更好的視覺效果； 同時，在機體上更為輕薄，便於攜帶；而它的省電特性，在較低的功耗下，提高電池的續航力，讓使用時間更長； 此外，無汞成分，符合環保訴求。比較各家品牌之後，可以發現價格多在新台幣5~7萬元之間，屬高階機種使用，目前仍是以12吋以下為主，逐漸往大尺寸發展。 二、路燈市場帶來需求 全球路燈約有1.2~1.3億盞，美國約1,000萬盞、大陸約1,500萬盞、台灣約135萬盞，目前已有美、加、大陸等國家在部分城市的路面使用，狀況良好，與傳統一般路燈相比，對行車安全並無影響，在亮度上差距不大。在照明效能提高、價格降低之後，替代性會提高。 據美國能源部表示可節省50%以上的電力消耗，少建100座以上的發電廠。新興市場如大陸，由於經濟起飛，對電能需求大，有供不應求的現象，在LED路燈發展外在條件上，較歐美更迫切及動機去推動LED路燈，因此看好大陸LED路燈市場，預估2008年大陸LED路燈市場將佔全球LED路燈市場5成以上。 三、LED導入汽車頭燈應用 國際車廠已將LED頭燈導入高階車款之中，2007年TOYOTA於全球首推配備LED頭燈車款Lexus LS600，Audi也將於2008年夏季車展中展出搭配LED頭燈的R8車款，台廠裕隆集團也預計2008年底推出搭配LED頭燈的本土汽車，並搭載於東風汽車上進軍大陸市場。 四、2008北京奧運帶來商機 大陸北京為了奧運，進行多項建設，為LED產業帶來龐大商機，像是設置在各會場、機場的LED大型看板、美化週邊的景觀燈，相關城市如青島、天津等也將興建LED的顯示看板、戶外照明用的路燈、運動場的夜間照明設備。 五、各國政策推動 由於環保節能的因素，減少溫室氣體的排放，歐盟從2007年起逐漸淘汰白熾燈，澳洲也宣示2010年起全面禁用白熾燈，大陸中央更把地方政府推動LED照明列為施政考核的重點，美國則聲稱20年之內，將促使LED照明更加普及，使財政減少1,000多億美元的支出。 六、能源價格高漲 原油價格去年開始一路飆漲，2008年一開始油價盤中就突破100美元大關，玉米、黃豆由於是生質能源的原料，也創下歷史新高，這對使用火力發電的國家有很大的影響，以大陸為例，進口石油有4成左右用來發電，雖然油價高漲，