研究目的
通过比较不同温度下制备的SiO2薄膜,研究电流阻挡层(CBL)刻蚀形貌对InGaN/GaN发光二极管(LED)可靠性的影响。
研究成果
HT-CBL二氧化硅因其致密质地、光滑表面以及ITO薄膜在电流扩展方面具有最佳阶梯覆盖特性,在加速可靠性测试中展现出卓越的可靠性。该研究证实了HT-CBL二氧化硅用于高功率器件应用的可行性。
研究不足
该研究聚焦于SiO2电流阻挡层(CBL)的刻蚀形貌对LED可靠性的影响,但未探究其他材料作为CBL的情况,也未研究其他制备参数对LED性能的影响。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用PECVD工艺在180°C和280°C条件下制备以SiO2作为电流阻挡层(CBL)的InGaN/GaN基LED,探讨了SiO2的侧壁形貌及相关刻蚀机制。
2:样品选择与数据来源:
GaN基LED结构通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)在c面蓝宝石衬底上生长,基于薄膜质量观测对CBL性能进行表征。
3:实验设备与材料清单:
包括用于SiO2沉积的PECVD、生长LED结构的MOCVD、分析表面及形貌的原子力显微镜(AFM)与扫描电镜(SEM)、分析化学键合状态的X射线光电子能谱(XPS),以及测量光输出功率的积分球系统。
4:实验流程与操作步骤:
工艺包含台面区域定义、SiO2电流阻挡层沉积、ITO沉积、退火处理及Cr/Au接触电极沉积,可靠性测试在高湿热条件下进行。
5:数据分析方法:
分析内容包括表面粗糙度与形貌测定、化学键合状态分析及电学性能测量。
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AFM
Veeco Dimension 3100
Veeco
Determining surface roughness and morphologies
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SEM
JEOL JSM-6700P
JEOL
Observing surface and morphology
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XPS
PHI Quantera SXM
PHI
Measuring quantitative analysis and determining the N content in the SiO2:N layer and analyzing the chemical bonding state
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PECVD
Preparing SiO2 film
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MOCVD
Growing GaN-based LED structures
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