芯片尺寸与阵列偏移对图形衬底Micro-LED光强空间分布的影响

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作者 张佳辰 李盼盼 +2 位作者 李金钗 黄凯 李鹏岗 《发光学报》 北大核心 2025年第2期366-372,共7页

微型发光二极管(Micro-light emitting diode,Micro-LED)以高亮度、高对比度、低能耗和快速响应等优异特性,广泛应用于户外显示、增强现实和虚拟现实等领域。然而,Micro-LED的微型化带来了光强分布控制的挑战。为提高其发光效率,常使用... 微型发光二极管(Micro-light emitting diode,Micro-LED)以高亮度、高对比度、低能耗和快速响应等优异特性,广泛应用于户外显示、增强现实和虚拟现实等领域。然而,Micro-LED的微型化带来了光强分布控制的挑战。为提高其发光效率,常使用图形蓝宝石衬底(Patterned sapphire substrate,PSS)技术,通过微米级图形单元优化光提取率。在大尺寸LED中,PSS对光强空间分布影响较小,但在微米级Micro-LED中影响显著。本文采用光线追迹方法,系统研究了发光波长为460 nm的不同尺寸PSS Micro-LED在不同阵列偏移下的光强空间分布,并量化了光强空间分布的非对称率,最后解释了该现象。结果表明,随着尺寸减小,PSS对光强空间分布影响增大。当尺寸为3μm×5μm时,在y轴和x轴的光强空间分布的非对称率达3.06%和4.22%,因而影响Micro-LED发光均匀性。本研究为Micro-LED在显示应用中的优化设计提供了理论支持。 展开更多

关键词 Micro-LED 图形蓝宝石衬底(pss) 非对称率

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基于PSS刻蚀平台的真空微气压控制研究 被引量：1

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作者 林永奔 李勇滔 +3 位作者 李超波 夏洋 汪明刚 陈焰 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期93-99,共7页

针对当前图形化蓝宝石衬底ICP干法工艺刻蚀流程,对工艺腔室真空环境微气压调节非线性特征进行了动态监测,本文提出了一种基于自适应模糊PID的微气压控制算法。该算法利用质量流量计MFC及真空泵组减压阀的参数调节,实现真空环境微气压调... 针对当前图形化蓝宝石衬底ICP干法工艺刻蚀流程,对工艺腔室真空环境微气压调节非线性特征进行了动态监测,本文提出了一种基于自适应模糊PID的微气压控制算法。该算法利用质量流量计MFC及真空泵组减压阀的参数调节,实现真空环境微气压调节。通过Matlab仿真及刻蚀流程气压控制测试表明,工艺腔室的真空微气压自适应模糊PID控制基本符合仿真结果。在气压为0.13～20Pa的真空环境下,工艺腔室气压动态控制效果良好,具有鲁棒性强、超调量小、过渡时间短等特点,满足工艺刻蚀流程中正常刻蚀速率、选择比及均匀性等指标。 展开更多

关键词 图形化蓝宝石衬底 微气压 自适应模糊PID控制 MATLAB仿真

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图形化蓝宝石衬底工艺研究进展 被引量：10

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作者 黄成强 夏洋 +6 位作者 陈波 李超波 万军 汪明刚 饶志鹏 李楠 张祥 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第7期497-503,581,共8页

图形化蓝宝石衬底(PSS)技术是一种提高LED亮度的新技术。结合光刻和刻蚀工艺制作图形化蓝宝石衬底。有关图形化蓝宝石衬底的研究主要集中在对光刻和刻蚀工艺的研究,以及图形化蓝宝石衬底提高LED亮度的机理。目前微米级图形化蓝宝石衬底... 图形化蓝宝石衬底(PSS)技术是一种提高LED亮度的新技术。结合光刻和刻蚀工艺制作图形化蓝宝石衬底。有关图形化蓝宝石衬底的研究主要集中在对光刻和刻蚀工艺的研究,以及图形化蓝宝石衬底提高LED亮度的机理。目前微米级图形化蓝宝石衬底已经得到普遍的应用,与基于平坦蓝宝石衬底的LED相比,PSS-LED的发光功率提高了30%左右。图形化蓝宝石衬底技术的发展经历了从早期的条纹状图形到目前应用较广的半球形和锥形图形,从湿法刻蚀到干法刻蚀,从微米级到纳米级图形的演变。由于能够显著提高LED亮度,纳米级图形化蓝宝石必将得到广泛的运用。 展开更多

关键词 图形化蓝宝石衬底 发光二极管 光刻 纳米压印 刻蚀

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用于GaN基发光二极管的蓝宝石图形衬底制备进展 被引量：13

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作者 崔林 汪桂根 +2 位作者 张化宇 周福强 韩杰才 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期897-905,共9页

近几年,图形化蓝宝石衬底因其作为GaN基发光二极管外延衬底,不仅能降低GaN外延薄膜的线位错密度,还能提高LED的光提取效率而引起国内外许多科研机构的广泛研究兴趣.本文综述了图形化蓝宝石衬底提高GaN基发光二极管性能的作用机理,重点... 近几年,图形化蓝宝石衬底因其作为GaN基发光二极管外延衬底,不仅能降低GaN外延薄膜的线位错密度,还能提高LED的光提取效率而引起国内外许多科研机构的广泛研究兴趣.本文综述了图形化蓝宝石衬底提高GaN基发光二极管性能的作用机理,重点评述了目前图形化蓝宝石衬底的制备方法(湿法刻蚀、干法刻蚀、固相反应)和图形尺寸(微米图形化、纳米图形化),分析比较了不同制备方法和图形尺寸制备蓝宝石图形衬底对GaN基发光二极管性能改善,最后针对蓝宝石图形衬底制备存在的问题对其今后的发展方向做出了展望. 展开更多

关键词 图形化蓝宝石衬底 氮化镓 发光二极管 横向外延过生长 综述

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图形化蓝宝石衬底GaN基LED的研究进展 被引量：9

5

作者 周仕忠 林志霆 +1 位作者 王海燕 李国强 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期417-424,共8页

蓝宝石衬底作为发光二极管最常用的衬底,经过不断发展,在克服其与GaN间晶格失配和热膨胀失配问题上,研究人员不断提出解决方案。近期发展起来的图形化衬底技术,除了能减少生长在蓝宝石衬底上GaN之间的差排缺陷,提高磊晶质量以解决失配问... 蓝宝石衬底作为发光二极管最常用的衬底,经过不断发展,在克服其与GaN间晶格失配和热膨胀失配问题上,研究人员不断提出解决方案。近期发展起来的图形化衬底技术,除了能减少生长在蓝宝石衬底上GaN之间的差排缺陷,提高磊晶质量以解决失配问题,更能提高LED的出光效率。从衬底图形的形状、尺寸、制备工艺出发,回顾了图形化蓝宝石衬底GaN基LED的研究进展,详细介绍了近年来关于图形化衬底技术与其他技术在提高LED性能方面的结合,总结了图形化蓝宝石衬底应用于大尺寸芯片的优势,并对其未来在大功率照明市场的应用进行了展望。 展开更多

关键词 蓝宝石 图形化衬底 发光二极管(LED) GAN 制备工艺

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腐蚀时间对蓝宝石衬底上外延生长GaN质量的影响 被引量：5

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作者 赵广才 李培咸 郝跃 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期624-627,共4页

使用熔融的KOH在高温下对c面蓝宝石衬底进行不同时间的腐蚀,借助扫描电镜、原子力显微镜对衬底表面进行了表征,然后利用金属有机物化学气相沉积设备在不同腐蚀时间的衬底样品上进行了GaN材料的外延生长。通过X射线衍射结果比较了两组衬... 使用熔融的KOH在高温下对c面蓝宝石衬底进行不同时间的腐蚀,借助扫描电镜、原子力显微镜对衬底表面进行了表征,然后利用金属有机物化学气相沉积设备在不同腐蚀时间的衬底样品上进行了GaN材料的外延生长。通过X射线衍射结果比较了两组衬底上外延材料的质量,利用原子力显微镜结果对外延层表面形貌进行了分析,最后论述了腐蚀时间的调整对蓝宝石衬底上外延生长氮化镓质量的影响机理。 展开更多

关键词 图形衬底 金属有机物化学气相沉积 氮化镓

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腔室状态对图形化蓝宝石衬底刻蚀工艺的影响 被引量：1

7

作者 杨威风 汪明刚 +3 位作者 刘杰 李超波 夏洋 高福宝 《半导体技术》 CSCD 北大核心 2012年第3期216-220,共5页

图形化蓝宝石衬底是近年来针对高度发光二极管的应用要求发展起来的一种新技术。通过利用自主研制的工业化感性耦合等离子体刻蚀机对图形化蓝宝石衬底的刻蚀工艺进行了研究。采用光学发射光谱仪和扫描电镜研究了PSS生产过程中腔室状态... 图形化蓝宝石衬底是近年来针对高度发光二极管的应用要求发展起来的一种新技术。通过利用自主研制的工业化感性耦合等离子体刻蚀机对图形化蓝宝石衬底的刻蚀工艺进行了研究。采用光学发射光谱仪和扫描电镜研究了PSS生产过程中腔室状态的变化对蓝宝石的刻蚀速率、选择比和图形形貌的影响。研究结果表明:随着反应腔累积放电时间的增加,刻蚀速率呈现下降趋势,选择比呈先上升然后下降的趋势。该趋势由反应腔室内表面上的沉积物所引起。 展开更多

关键词 图形化蓝宝石衬底 发光二极管 腔室状态 沉积物 感性耦合等离子体

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高温预生长对图形化蓝宝石衬底GaN薄膜质量的提高 被引量：1

8

作者 黄华茂 杨光 +3 位作者 王洪 章熙春 陈科 邵英华 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期980-985,共6页

在图形化蓝宝石衬底生长低温缓冲层之前,通入少量三甲基镓(TMGa)和大量氨气进行短时间的高温预生长,通过改变TMGa流量制备了4个蓝光LED样品。MOCVD外延生长时使用激光干涉仪实时监测薄膜反射率,外延片使用高分辨率X射线衍射(002)面和(1... 在图形化蓝宝石衬底生长低温缓冲层之前,通入少量三甲基镓(TMGa)和大量氨气进行短时间的高温预生长,通过改变TMGa流量制备了4个蓝光LED样品。MOCVD外延生长时使用激光干涉仪实时监测薄膜反射率,外延片使用高分辨率X射线衍射(002)面和(102)面摇摆曲线估算位错密度,并使用光致发光谱表征发光性能,制备成芯片后测试了正向电压和输出光功率。结果表明,高温预生长可促进薄膜的横向外延,使得三维岛状GaN晶粒在较小的薄膜厚度内实现岛间合并,有利于降低位错密度,提高外延薄膜质量,LED芯片的输出光功率的增强幅度达29.1%,而电学性能无恶化迹象;但高温预生长工艺中TMGa的流量应适当控制,过量的TMGa导致GaN晶粒过大,将延长岛间合并时间,降低晶体质量。 展开更多

关键词 LED GAN 图形化蓝宝石衬底 高温预生长

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图形化蓝宝石衬底表面原位处理对GaN外延薄膜的影响 被引量：1

9

作者 盛百城 白欣娇 +2 位作者 唐兰香 甘琨 袁凤坡 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第5期374-378,共5页

采用预铺Ga或NH_3氮化等方式原位处理图形化蓝宝石衬底(PSS)表面,然后外延生长了GaN薄膜,研究了PSS表面预处理对GaN薄膜表面形貌、晶体质量以及残余应力的影响。结果显示,PSS经过预铺Ga后生长的GaN薄膜具有平滑的表面和清晰平直的原子台... 采用预铺Ga或NH_3氮化等方式原位处理图形化蓝宝石衬底(PSS)表面,然后外延生长了GaN薄膜,研究了PSS表面预处理对GaN薄膜表面形貌、晶体质量以及残余应力的影响。结果显示,PSS经过预铺Ga后生长的GaN薄膜具有平滑的表面和清晰平直的原子台阶,且位错密度最低;氮化后生长的GaN薄膜原子台阶较宽,螺型位错密度较低;衬底未经表面处理生长的GaN薄膜,原子台阶模糊,位错密度最高;同时,与氮化或未经预处理的方法相比,经过预铺Ga的方式预处理PSS表面后生长的GaN薄膜残余应力最小。分析认为,预铺Ga、氮化等方式处理衬底表面,改变了PSS微结构,有利于生长表面平滑、晶体质量高、残余应力小的GaN薄膜。 展开更多

关键词 氮化镓 图形化蓝宝石衬底(pss) 金属有机化学气相沉积(MOCVD) 外延 表面处理

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LED用图形化蓝宝石衬底的光刻工艺优化 被引量：2

10

作者 潘春荣 刘云祥 +1 位作者 谢斌晖 陈铭欣 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2021年第1期56-59,共4页

基于对单片衬底曝光场分布规律的研究,建立了曝光场分布优化的数学模型,推导出计算单片衬底曝光场数目及曝光场顶点坐标值的解析表达式;根据曝光场顶点与衬底中心点之间的关系,开发了优化衬底曝光场分布的算法;将该算法应用于实际曝光... 基于对单片衬底曝光场分布规律的研究,建立了曝光场分布优化的数学模型,推导出计算单片衬底曝光场数目及曝光场顶点坐标值的解析表达式;根据曝光场顶点与衬底中心点之间的关系,开发了优化衬底曝光场分布的算法;将该算法应用于实际曝光加工过程,结果表明:曝光场数量减少了近10%,提高了光刻机的生产效率。 展开更多

关键词 图形化蓝宝石衬底 光刻工艺优化 生产效率

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高效大功率LED用蓝宝石图形衬底的制备

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作者 汪桂根 崔林 +3 位作者 韩杰才 王新中 严帅 秦国双 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1498-1503,共6页

首先在蓝宝石衬底上旋涂PMMA/copolymer双层胶,然后再进行电子束光刻处理,随后溅射铝膜,并结合剥离技术,从而制备图形化金属铝膜;最后再采用两步热处理法,使图形铝膜发生固相外延反应。在此过程中,侧重于电子束光刻和高温热处理的工艺... 首先在蓝宝石衬底上旋涂PMMA/copolymer双层胶,然后再进行电子束光刻处理,随后溅射铝膜,并结合剥离技术,从而制备图形化金属铝膜;最后再采用两步热处理法,使图形铝膜发生固相外延反应。在此过程中,侧重于电子束光刻和高温热处理的工艺优化研究。SEM测试结果表明,图形化铝膜在450℃低温氧化热处理24 h后,其图形形貌没有发生明显改变;在温度低于1200℃的高温热处理1 h后,图形仍然存在。HRXRD分析表明,图形化铝膜在450℃低温热处理24 h后再在1000℃高温热处理1 h,可在蓝宝石衬底上形成氧化铝外延薄膜;并且相比于基片,氧化铝外延薄膜的结晶质量还有所提高。本方法成功实现了高效大功率用LED蓝宝石图形衬底的制备。 展开更多

关键词 蓝宝石 图形衬底 电子束光刻 剥离 发光二极管

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高效大功率LED用蓝宝石图形衬底制备的研究进展 被引量：5

12

作者 桂全宏 周福强 +4 位作者 汪桂根 崔林 黎凌华 严帅 韩杰才 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第21期2886-2892,共7页

近年来,图形化的蓝宝石衬底在改善GaN晶体外延生长质量以及提升LED器件发光提取效率方面作用显著,引起了广泛的研究兴趣。综述了蓝宝石图形衬底的制备方法(干法刻蚀、湿法刻蚀、外延生长法),并较系统地介绍了蓝宝石图形衬底表面周期性... 近年来,图形化的蓝宝石衬底在改善GaN晶体外延生长质量以及提升LED器件发光提取效率方面作用显著,引起了广泛的研究兴趣。综述了蓝宝石图形衬底的制备方法(干法刻蚀、湿法刻蚀、外延生长法),并较系统地介绍了蓝宝石图形衬底表面周期性图形参数(图形形貌、图案尺寸、图形占位比及其深度)对LED发光薄膜及器件的影响及其机理,最后对蓝宝石图形衬底的发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 蓝宝石图形衬底 GAN LED

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湿法腐蚀制备蓝宝石图形衬底的研究 被引量：7

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作者 邵慧慧 李树强 +3 位作者 曲爽 李毓锋 王成新 徐现刚 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1443-1445,共3页

利用湿法腐蚀方法,制备出图形化蓝宝石衬底(PSS)。在相同的腐蚀时间下,研究腐蚀液温度对腐蚀蓝宝石表面形貌和外延后GaN材料的影响。扫描电镜(SEM)测试结果表明:随着腐蚀液温度的增加,图形的深度增加。腐蚀后图形阵列排布整齐,所有图形... 利用湿法腐蚀方法,制备出图形化蓝宝石衬底(PSS)。在相同的腐蚀时间下,研究腐蚀液温度对腐蚀蓝宝石表面形貌和外延后GaN材料的影响。扫描电镜(SEM)测试结果表明:随着腐蚀液温度的增加,图形的深度增加。腐蚀后图形阵列排布整齐,所有图形都方向一致,这与蓝宝石本身晶体性质有关。腐蚀液温度对外延后GaN的影响也比较大,随着腐蚀液温度的增加,(002)半峰宽逐渐增加,光致发光谱(PL)发光强度逐渐增加。管芯结果表明,LED管芯的光强也逐渐增加。 展开更多

关键词 湿法腐蚀 蓝宝石图形衬底 GAN 外延层

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利用ICP设备制备图形化蓝宝石基底的工艺控制 被引量：1

14

作者 李燕 曹亮 +5 位作者 李晖 唐代华 Wonsik YOO 梁栋 杨正兵 李昕 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2013年第6期879-882,共4页

该文对利用感应耦合等离子体(ICP)刻蚀设备来制作图形化蓝宝石基底(PSS)的工艺控制进行了研究。在工艺制作过程中,选用了C轴(0001)取向的100mm蓝宝石平片作为实验样品,通过光刻工艺和ICP刻蚀工艺控制,制作出了具有圆锥状图形结构的图... 该文对利用感应耦合等离子体(ICP)刻蚀设备来制作图形化蓝宝石基底(PSS)的工艺控制进行了研究。在工艺制作过程中,选用了C轴(0001)取向的100mm蓝宝石平片作为实验样品,通过光刻工艺和ICP刻蚀工艺控制,制作出了具有圆锥状图形结构的图形化蓝宝石基底。借助扫描电子显微镜,对该图形化蓝宝石基底进行了测量和分析。测量结果显示,基底表面上的单粒圆锥状图形结构的底部直径为(3.45±0.25)μm,刻蚀高度/深度为(1.75±0.25)μm,整个图形化蓝宝石基底成品片的均匀性控制在3%以内。 展开更多

关键词 蓝宝石 基底 刻蚀 感应耦合等离子体(ICP) 图形化蓝宝石基底 发光二极管 刻蚀设备

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图形化蓝宝石衬底上InGaN/GaN多量子阱发光二极管的光谱特性研究 被引量：2

15

作者 颜建 钟灿涛 +3 位作者 于彤军 徐承龙 陶岳彬 张国义 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期7-10,共4页

运用电致发光(EL)和光致发光(PL)实验,分析了图形化蓝宝石衬底(PSSLEDs)和常规平面蓝宝石衬底(C-LEDs)InGaN/GaN多量子阱发光二极管的光谱特性。对比EL谱,发现PSSLEDs拥有更强的光功率和更窄的半峰宽(FWHM),说明PSSLEDs具有较高的晶体... 运用电致发光(EL)和光致发光(PL)实验,分析了图形化蓝宝石衬底(PSSLEDs)和常规平面蓝宝石衬底(C-LEDs)InGaN/GaN多量子阱发光二极管的光谱特性。对比EL谱,发现PSSLEDs拥有更强的光功率和更窄的半峰宽(FWHM),说明PSSLEDs具有较高的晶体质量。其次,PSSLEDs的EL谱半峰宽随电流增加出现了更快的展宽,而这两种LED样品的PL谱半峰宽随激光功率增加呈现了基本相同的展宽变化,说明在相同电流下,PSSLEDs量子阱中载流子浓度更高,能带填充效应更强。另外,随着电流的增加,PSSLEDs和C-LEDs的峰值波长都发生蓝移,且前者的蓝移程度较小,结合半峰宽的对比分析,说明PSSLEDs量子阱中的极化电场较小。最后,对比了PSSLEDs和C-LEDs的外量子效率随电流的变化,发现PSSLEDs拥有更严重的efficiency droop,说明量子阱中极化电场不是导致efficiency droop的主要原因。 展开更多

关键词 图形化蓝宝石衬底发光二极管 峰值波长 极化场 EFFICIENCY droop

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GaN基LED图形衬底的性能研究 被引量：1

16

作者 李程程 徐智谋 +4 位作者 孙堂友 王智浩 王双保 张学明 彭静 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期869-874,共6页

蓝宝石图形衬底可以降低外延位错密度并增强背散射光,已经成为制备高亮LED有效技术手段。本研究运用时域有限差分(FDTD)法模拟和比较了GaN基微纳米图形衬底LED几种衬底图形结构对光的提取效率的影响。模拟结果显示纳米图形衬底(NPSS)对... 蓝宝石图形衬底可以降低外延位错密度并增强背散射光,已经成为制备高亮LED有效技术手段。本研究运用时域有限差分(FDTD)法模拟和比较了GaN基微纳米图形衬底LED几种衬底图形结构对光的提取效率的影响。模拟结果显示纳米图形衬底(NPSS)对光效的提高明显优于微米图形衬底(MPSS)。在对圆柱、圆孔、圆台、圆锥和曲面锥等纳米结构的研究中,圆台柱结构的纳米图形衬底对光提取效果最好。通过进一步模拟优化,得到圆台结构的最佳参数,此时相对于普通衬底LED光的提取效率提高了96.6%。试验中,采用软模压印技术在蓝宝石基片上大面积制备出纳米圆台图形衬底,并测得外延生长GaN层后的外延片的PL强度增加了8倍,可见纳米图形衬底对提高LED的出光效率有显著效果。 展开更多

关键词 GAN基LED FDTD 图形衬底 纳米压印

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GaN基LED倒装芯片蓝宝石衬底半球型图形优化设计 被引量：2

17

作者 车振 张军 +1 位作者 余新宇 陈哲 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期606-611,共6页

为了提高GaN基LED芯片的光提取效率,以GaN基LED芯片为研究对象,建立了在蓝宝石衬底出光面和外延生长面上具有半球型图形的LED倒装芯片模型,并利用光学仿真软件对图形参数进行优化设计。实验结果表明:在蓝宝石衬底的出光面和外延生长面... 为了提高GaN基LED芯片的光提取效率,以GaN基LED芯片为研究对象,建立了在蓝宝石衬底出光面和外延生长面上具有半球型图形的LED倒装芯片模型,并利用光学仿真软件对图形参数进行优化设计。实验结果表明:在蓝宝石衬底的出光面和外延生长面双面都制作凹半球型图形对芯片光提取效率的提高效果最好,并且当半球的半径为3μm,周期间距为7μm时,GaN基LED倒装芯片的最大光提取效率为50.8%,比无图形化倒装芯片的光提取效率提高了115.3%。 展开更多

关键词 倒装芯片 蓝宝石衬底 半球型图形 光提取效率

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GaN外延用蓝宝石衬底的图形化研究进展 被引量：2

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作者 马文静 杨瑞霞 +3 位作者 郭艳敏 王波 房玉龙 冯志红 《半导体技术》 CSCD 北大核心 2017年第11期801-812,819,共13页

因蓝宝石具有良好的稳定性能,且其生产技术成熟,是目前异质外延GaN应用最广泛的衬底材料之一。采用图形化蓝宝石衬底技术可以降低GaN外延层材料的位错密度,提高LED的内量子效率,同时提高LED出光效率提高,近年来引起了国内外的广泛关注... 因蓝宝石具有良好的稳定性能,且其生产技术成熟,是目前异质外延GaN应用最广泛的衬底材料之一。采用图形化蓝宝石衬底技术可以降低GaN外延层材料的位错密度,提高LED的内量子效率,同时提高LED出光效率提高,近年来引起了国内外的广泛关注。概述了图形化蓝宝石衬底的研究进展,包括图形化蓝宝石衬底的制备工艺、图形尺寸、图形形状及图形化蓝宝石衬底的作用机理;详细介绍了凹槽状、圆孔状、圆锥形、梯形和半球状5种图形形状,并分析了GaN材料在不同图形形状的图形化蓝宝石衬底上的生长机理及不同图形形状对GaN基LED器件性能的影响。对图形化蓝宝石衬底技术的研究方向进行了展望,提出了亟待研究和解决的问题。 展开更多

关键词 图形化蓝宝石衬底 刻蚀 GAN基LED 内量子效率 光提取效率

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图形化蓝宝石衬底干法刻蚀工艺研究 被引量：1

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作者 侯想 刘熠新 +5 位作者 钟梦洁 林赛 刘杨 罗荣煌 罗学涛 张飒 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第24期3001-3007,共7页

为了缩短刻蚀时间以及提高发光二极管(LEDs)的发光性能,针对添加刻蚀辅助气体三氟甲烷(CHF_(3))的干法刻蚀工艺进行了研究。采用感应耦合等离子(ICP)干法刻蚀技术并通过正交试验研究了偏压功率、CHF_(3)流量、自动压力控制蝶阀开合度(A... 为了缩短刻蚀时间以及提高发光二极管(LEDs)的发光性能,针对添加刻蚀辅助气体三氟甲烷(CHF_(3))的干法刻蚀工艺进行了研究。采用感应耦合等离子(ICP)干法刻蚀技术并通过正交试验研究了偏压功率、CHF_(3)流量、自动压力控制蝶阀开合度(APC)对刻蚀速率和选择比的影响。试验结果表明:当偏压功率、CHF_(3)流量和APC分别为350W、15 sccm和55%时,制程工艺有着更大的刻蚀选择比和蓝宝石刻蚀速率。使用最佳工艺参数制备出了大尺寸、高占空比、小弧度图形化蓝宝石衬底(PSS),与常规PSS相比,优化后的工艺参数制得的PSS高度增加了5.6%、占空比提高了4.6%。 展开更多

关键词 图形化蓝宝石衬底(pss) 三氟甲烷 刻蚀选择比 正交试验

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蓝宝石图形衬底上GaN低温缓冲层的研究

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作者 吴猛 曾一平 +1 位作者 王军喜 胡强 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期760-764,共5页

低温下,在蓝宝石图形衬底上使用金属有机化学气相沉积(MOCVD)生长低温GaN(LT-GaN)缓冲层,并对其表面形貌进行了细致的观察,发现了不同于已报道的GaN选择性成核生长现象。基于不同厚度的低温GaN缓冲层生长了n型GaN(n-GaN),发现过厚或者... 低温下,在蓝宝石图形衬底上使用金属有机化学气相沉积(MOCVD)生长低温GaN(LT-GaN)缓冲层,并对其表面形貌进行了细致的观察,发现了不同于已报道的GaN选择性成核生长现象。基于不同厚度的低温GaN缓冲层生长了n型GaN(n-GaN),发现过厚或者过薄的缓冲层都会对n-GaN晶体质量产生负面影响,并结合初始成核阶段进行了原因分析。制备了基于不同厚度的n-GaN的发光二极管(LED)样品,分析了GaN晶体质量对LED输出功率的影响。同时发现,晶体质量较差的时候,光提取效率可能主导着对LED器件性能的影响。 展开更多

关键词 氮化镓 蓝宝石图形衬底 选择性生长 发光二极管 缓冲层

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