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GaN LED可靠性的评价是器件在应用前必须解决的问题。随着工艺和技术水平的提高,GaN LED器件的可靠性越来越高。目前,GaN LED器件可以有效工作十年以上,这就使得评价GaN LED器件可靠性的时间越来越长。在加速实验中,利用美军标、国军标以及国标等这些电子器件可靠性评价标准及方法评价器件的可靠性也至少需要上千小时,难以在较短时间内对器件可靠性做出评价。同时,利用上述标准对器件进行评价时,忽略了器件的微观退化过程,未曾利用失效前的有效信息,无法区分器件在退化过程中的失效机理。因此,利用加速实验对器件进行可靠性评价的方法并不完善。针对加速实验不能快速、准确评价GaN LED器件可靠性的问题,本论文基于GaN LED器件在加速实验中的早中期退化规律,分析了器件退化的微观过程,根据反应动力学中的物理化学反应速率,研究并建立了GaN LED参数退化模型。通过研究失效机理的一致性,保证了退化模型的有效性。然后将退化规律与失效机理相对应,保证了模型的可靠性。最后,本文研究了实验中由于线下测量引入的误差,通过在线测量避免了温度冲击带来的误差,保证了模型的准确性。具体内容包括以下几个方面:一、GaN LED参数退化模型的建立:基于物理化学反应的温度效应速率模型及反应量浓度随时间的变化规律,利用GaN LED器件早中期退化规律,建立参数退化模型。根据模型得到GaN LED器件在退化过程中的主要退化规律,并且求得每个退化规律的退化比例和时间常数。二、失效机理一致性的研究:参数退化模型基于参数退化规律不变而建立的。在实验过程中,退化规律的一致性又对应于失效机理的一致性。失效机理是否发生改变决定所建模型是否有效。本论文推导了不同应力下退化数据分布参数与失效机理一致性的关系,建立了失效机理一致性判别模型,从而判别GaN LED器件在整个退化过程中的失效机理一致性,保证参数退化模型及实验的有效性。三、退化规律与失效机理相结合:通过研究GaN LED器件在加速实验中的微观退化过程,有效利用器件失效前的退化信息,分析退化过程中的失效机理,将参数退化规律与失效机理相结合,外推器件寿命,保证参数退化模型的可靠性。四、误差分析:在加速实验中,线下测量给实验带来温度冲击以及电流冲击误差,影响了参数退化模型的准确性。为了消除由于温度冲击及电流冲击而引入的误差,避免人为操作引入误差,本文采用线上测量。实验采用自动化实验和测量系统,以计算机作为控制端,以国际通用接口IEEE-488总线为数据通信基础,用HP-VEE程序控制实验,实现电应力和恒定温度应力的准确加载以及实验结果的在线测量和保存,实时采集实验退化数据,消除实验误差,提高测量的准确性。