论文部分内容阅读
近年来,GaN基蓝光LED受到越来越多的关注。但现有GaN基蓝光LED还存在取光效率低,欧姆接触电阻大,电流拥挤,以及生产成本高的问题需要解决,这些均与电极制备密切相关。因此研究高取光LED电极具有很重要的意义。本文从如何制备高取光低欧姆接触电阻电极来提高GaN基蓝光LED光电特性,文章中分析了传统Ni/Au电极欧姆接触的机理,通过几种方式提高Ni/Au电极的特性,最后利用传统Ni/Au电极的低欧姆接触电阻特性和透明ITO电极的高透光率提出NiO/ITO电极。主要内容如下:
主要研究了制备常规高取光、低接触电阻的GaN电极的工艺。介绍了GaN材料欧姆接触原理,研究了表而清洗,退火气体,退火温度,退火时间,不同Ni/Au厚度对形成P-GaN接触电极光电特性的影响。制备出透过率大于70％,接触电阻大约10-4Ω·cm-2的接触电极,满足器件光电特性要求和制备工艺要求。在20mA注入电流下,正装GaN基蓝光LED正向压降低于3.1V。从而实现了低欧姆接触电阻电极关键技术的突破。该常规高取光电极的研制达到实用要求,具有重要的应用价值。
利用ITO电流扩展与增透作用,制备了ITO透明电极,分析了ITO透明电极退火时间和温度对ITO透明电极的影响,制备出透过率大于90％的电极,但是在ITO透明电极制备过程中,湿法腐蚀n台而ITO时常常出现侧向腐蚀现象,本文很好的解决了这个问题,利用干法刻蚀技术,使工艺简单化,提高了出光效率。该电极出光效率能达到92％,能很好的解决对于高取光率器件的要求。
研究了NiO/ITO和GaN之间的欧姆接触,并且在P-GaN上制备了高透过率和低欧姆接触电阻的NiO/ITO电极,进一步分析了不同退火条件(时问、温度、气体)对NiO/ITO电极接触电阻和透光率的影响。在600℃空气氛围下退火5分钟得到低接触电阻(8.6×10-4Ω·cm2)和对466nm光高透过率(88％)的LED器件。这表明NiO/ITO电极可以与P-GaN形成良好的欧姆接触,可能是一种比较合适的材料用来制备高性能蓝光LED电极。