led外延基础知识.ppt

1四元LED外延根底知识

2主要内容一.LED根底知识二.MOCVD相关简介外延生长及测试

3LED-LightEmittingDiodes发光二极管一、LED根底知识

4一、LED根底知识

5一、LED根底知识四元--发光层MQW为AlGaInP，含有四种元素

6GaAs基和GaN基LED不可互相取代一、LED根底知识

7一、LED根底知识LED发光原理+-衬底+-N型P型MQW发光区----++++-

8主要内容一.LED根底知识二.MOCVD相关简介外延生长及测试

9外延片外延生长机台MOCVD二、MOCVD简介

10VEECOAIXTRON二、MOCVD简介MOCVD，MetalOrganicChemicalVaporDeposition的简称，金属有机化学汽相淀积。

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13MOCVD组成MO源载气（H2和N2）特气气控单元反应室尾气处理器大气控制单元计算机衬底二、MOCVD简介

14各机型反响腔AIXTRONVECCO二、MOCVD简介

15常用MO源：TMGa(三甲基镓，液态)TMAl〔三甲基铝，液态〕TMIn〔三甲基铟，固态，现已有液态〕Cp2Mg〔二茂基镁，固态，现已有液态〕载气：纯度很高〔99.999999%〕的氢气和氮气特气：高纯度〔99.9999%〕的AsH3〔砷烷，液态〕、PH3〔磷烷，液态〕Si2H6〔乙硅烷，气态〕、SiH4〔硅烷，气态〕气控单元：主要由MFC〔流量计〕、PC〔压力计〕、单向阀、气动阀以及管道等组成，用于气体的控制和输送。控制单元：根据计算机输入的生长程序指令，对工艺进行控制。二、MOCVD简介--源

16衬底四元LED：GaAs(砷化镓)特点：真空包装和充氮包装洁净环境下开封开袋后无须其它处理即可使用晶种熔解的晶体单晶坩埚提拉器二、MOCVD简介--衬底

17衬底平边研磨直径研磨晶锭切片化学蚀刻抛光边缘处理二、MOCVD简介--衬底

18尾气处理器Scrubber主要用于生长后的废气处理，使其到达无污染排放。红黄光生长产生尾气用化学尾气处理器处理，蓝绿光生长产生的尾气用湿法尾气处理器处理。二、MOCVD简介-尾气处理器

19主要内容一.LED根底知识二.MOCVD相关简介外延生长及测试

201.外延生长三、外延生长与测试Ⅲ族原子Ⅴ族原子

211.晶体生长基本反应：GaAsLED：TMGa+AsH3GaAs+CH4TMGa+PH3GaP+CH4GaNLED：TMGa+NH3GaN+CH4反应特点：a.远离化学平衡：Ⅴ/Ⅲ1b.晶体生长速率主要由Ⅲ族元素决定TMGa(CH3)3GaAsH3HCAsGa三、外延生长与测试

222.外延结构〔1〕对衬底进行高温处理，以清洁其外表，去除表层氧化层，露出新鲜外表。

〔2〕生长一层GaAsbuffer〔缓冲层〕，其晶格质量比衬底好，可消除衬底对外延的影响，但不能消除位错。

〔3〕生长一套DBR反射镜。它是利用AlGaAs和AlAs反射率不同，可到达增强反射效果。减少衬底对发光光线的吸收。每层厚度：d=λ/4n〔d-每层厚度，λ-波长，n-折射率〕p+GaAsp-GaPTLp-AlGaInPp-Al0.5In0.5Pn-Al0.5In0.5P(AlxGa1-x)0.5In0.5P(AlyGa1-y)0.4In0.6PMQWDBRn-AlGaAs/AlAsBufferlayern-GaAsGaAsSsubstrate三、外延生长与测试

23〔4〕生长一层n型AlInP，为Activelayer(有源区)可提供电子，同时对载流子起到空间限制的作用，可明显提高发光效率。

〔5〕Activelayer〔有源层，即发光层〕，(AlxGa1-x)0.5In0.5P/(AlyGa1-y)0.5In0.5P。发光波长和光强主要由此层决定。通过调节MQW中的Al组分，进而调节波长。通过优化此层的参数〔阱个数、材料组分、量子阱周期厚度〕，可提高发光效率。

〔6〕生长一层P型AlInP，可提供空穴，此层Al组分很高，对载流子起到空间限制的作用，可明显提高发光效率。

2.外延结构