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与传统光源相比,LED以其体积小、发光效率高、长寿命、绿色无污染等优点,逐渐被人们接受。半导体材料以及技术的不断发展,使得LED在众多领域获得了极大的应用。随着应用范围的不断扩大,高效率高可靠性LED的研究显得尤为重要。本论文立足于AlGaAs LED,对其外量子效率和可靠性寿命进行了研究。 本论文主要的目标是提高AlGaAs LED的外量子效率以及对LED的可靠性寿命进行研究,通过对影响LED外量子效率的因素进行分析,归纳目前可以提高器件外量子效率的方法,设计并优化AlGaAs LED的外延结构,对LED制备过程中出现的金丝压焊不上、封装漏气等问题进行分析,并给出了解决方案。 对AlGaAs LED进行可靠性分析,设计寿命加速试验,提出一种新型的快速测定器件寿命的方法,并了计算器件的热阻、激活能、常态寿命。 具体研究内容如下: (1) AlGaAs LED外量子效应低下的原因分析从AlGaAs LED的外延片结构入手,分析器件的光发射机制,寻找导致器件外量子效应低下的原因,并给出几种常用的解决方案。 (2) LED的结构设计与制备利用多量子阱有源区的高内量子效应,采用衬底上方DBR反射镜、ITO电流扩散层提高LED外量子效应的结构,设计了高效率AlGaAs LED的外延结构。解决在制备LED的过程中遇到的金丝压焊不上和透镜封装气密性问题。 (3) LED可靠性对LED的可靠性展开分析,进行一系列可靠性试验,检验器件的可靠性,从中发现LED存在的可靠性问题,并发现的问题进行分析和改善。 (4)加速寿命试验方案。 设计一种新型的快速测定LED常态寿命的加速寿命试验方法,该方法同时利用电流和温度双应力加速器件老化,使器件寿命考核时间缩短到了120h。并利用此方法进行加速老化试验,计算了LED的热阻、激活能、寿命。