柱状与孔状图形衬底对MOVPE生长GaN体材料及LED-物理学报.PDF

第 卷 第 期 年 月 物 理 学 报 $ ##@ ， ， ， WXC 4$ 0X 4 9/G ##@ （ ） ###+(@#Q##@Q$ # Q(%$+# 7;T7 )SU*V;7 *V0V;7 ##@ ;-BE 4 )-GI 4 *XN 4 柱状与孔状图形衬底对!#$% 生长’( 体材料 及)%* 器件的影响! ! 江 洋 罗 毅 汪 莱 李洪涛 席光义 赵 维 韩彦军 （清华大学电子工程系，集成光电子学国家重点实验室，北京 ###$% ） （ 年 月 日收到； 年 月 日收到修改稿） ##$ # ’ ##$ ( 在柱状图形蓝宝石衬底（ ）和孔状图形蓝宝石衬底（ ）上外延了 体材料和 结构并进行了详细 )**+, )**+- ./0 123 对比和分析 射线衍射仪（ ）和原子力显微镜（ ）测试结果表明， 上体材料的晶体质量和表面形貌都 4 5 563 789 )**+- 优于 上体材料的特性，通过断面扫面电子显微镜（ ）照片看出 上 的侧向生长是导致这种差异的 )**+, *29 )**+- ./0 原因4 另外，基于)**+, 和)**+- 上外延的123 材料制作而成的器件结果表明，其# :7 下光功率水平相比普通蓝 宝石衬底（ ）分别提高了 和 通过变温光荧光谱（ ）分析发现，样品的内量子效率十分接近 因此，可以 ;** % = ((= 4 )1 4 推断)**+- 上侧向外延中存留的空气隙则会影响光提取效率的提高4 关键词：蓝宝石图形衬底，氮化镓，发光二极管，侧向生长 ： ， ， $+,, ’(#) ’$? ’$#2 面进行 材料外延 图形化的界面改变了 材 123 4 ./0 O 引 言 料的生长过程，能抑制缺陷向外延表面的延伸，提高 器件内量子效率；同时，粗糙化的./0Q蓝宝石界面 利用./0 基大功率123 作为一种新型高效的 能散射从有源区发射的光子，使得原本全反射的光 固体光源，具有能耗小、高功率、寿命长、体积小、环 子有机会出射到器件外部，能有效提高光提取效率4 保等显著优点，将成为人类照明史上继白炽灯、荧光 图形衬底的样式有多种多样，各个研究小组都