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新突破:led灯珠再生长GaN LED灯珠2019-03-07 00:36

  GaN是氮以及镓的化合物。 GaN氮化镓LED灯珠是属于直接能隙之半导体质料,其能隙为3.4ev, 而aln为6.3ev, inn为2.0ev,将这几种质料做成混晶时,可以将能隙从2.0ev持续转变到6.3ev,是以可以得到从紫外线、紫光、蓝光、绿光到黄光等规模的颜色。

  美国康奈尔年夜学结合诺特丹年夜学和IQE RF LLC公司配合研发出一款再生长GaN氮化镓LED灯珠 ;该器件的底层布局由氮化镓衬底组成,再经由过程金属有机化合物化学气相沉淀(MOCVD)工艺在其外貌生长8微米厚含~2x1016/cm3浓度硅掺杂的氮化镓层。上外貌再用盐酸洗濯,并使用份子束外延(MBE)在清洁的外貌镀上400nm ~1018/cm3的镁掺杂P-GaN层以及20nm的p++-GaN掩护层。

  led灯珠出格整个P极的布局为梯形,并生长在n型掺杂的氮化镓布局上。正极质料接纳了钯或者者金,负极质料接纳了钛或者者金。整个器件使用旋涂式玻璃层笼罩。

特征与长处

研究职员暗示再生长布局是高机能垂直氮化镓开关的选择广东led灯珠性掺杂技能的要害一环。  经由过程电容电压丈量要领,研究职员发明比拟原生布局的LED灯珠内建电压(~3.2V),再生长布局有一些降低(~2.2V)。这类电压的变化极有多是因为禁带的变化和缺陷密度上升。

研究职员一样暗示,对于于原生的LED灯珠,这类LED灯珠在300-600nm以前的光谱强度是以前的三十分之一。这象征着这类再生长LED灯珠拥有更多的非辐射性复合历程。

与此同时,在必然温度规模内(25-125°C)事情电阻(Ron)会随之上升。这一趋向象征着Ron的变化重要取决于n型掺杂层的电阻(rn)。由于,位于较低位错密度中,n型掺杂的氮化镓中的电子迁徙率遭到了声子散射的影响,从而跟着温度的上升,迁徙率最先降落,电阻随之上升。

为何不消MOCVD镀膜?

研究职员发明,MOCVD工艺在再生长中存在一些缺陷,好比在一些非平面布局中的高概率缺陷和晶向掺杂中的高依靠性。同时,因为镁影象/散布效应,在该工艺下,p型以及n型掺杂质料的接壤处会生长出锋利边沿。除了此以外,MOCVD中的氢气也会影响p型掺杂层中的镁。

按照研究职员丈量,对于于一个直径为107微米的器件来讲,最年夜的反向击穿电压为1136V,在击穿以前的泄电流的密度只有0.1A/cm2。并且,对于于这类LED灯珠,并未检测到雪崩击穿效应发生。