編號(hào)：FTJS08253
篇名：電致發(fā)光的完全懸空超薄硅襯底氮化鎵基藍(lán)光LED器件的制備與表征
作者：蔣成偉 沙源清 袁佳磊 王永進(jìn) 李欣
關(guān)鍵詞： 氮化鎵 發(fā)光二極管 懸空薄膜 背后工藝 背后工藝
機(jī)構(gòu)： 南京郵電大學(xué)通信與信息工程學(xué)院
摘要： 為提升硅襯底氮化鎵基LED(發(fā)光二極管)器件的光電性能和出光效率,本文提出了一種利用背后工藝實(shí)現(xiàn)的懸空薄膜藍(lán)光LED器件。結(jié)合光刻工藝、深反應(yīng)離子刻蝕和電感耦合等離子體反應(yīng)離子刻蝕的背后工藝,制備了發(fā)光區(qū)域和大部分正負(fù)電極區(qū)域的硅襯底完全掏空,并減薄大部分氮化鎵外延層的懸空薄膜LED器件。對(duì)懸空薄膜LED器件進(jìn)行三維形貌表征,發(fā)現(xiàn)LED懸空薄膜表面平坦,變形程度小,證明背后工藝很好地解決了氮化鎵外延層和硅襯底之間由于應(yīng)力釋放造成的薄膜變形問(wèn)題。表征了LED器件的電流電壓曲線和電致發(fā)光光譜等光電特性,對(duì)不同結(jié)構(gòu)、不同發(fā)光區(qū)域尺寸的LED器件進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)懸空薄膜LED器件的光電性能和出光效率比普通LED器件更優(yōu)越,且發(fā)光區(qū)尺寸變化對(duì)LED器件性能的影響更明顯。在15 V驅(qū)動(dòng)電壓下,與普通LED器件相比,發(fā)光區(qū)直徑為80μm的懸空LED器件的電流從4.3 mA提升至23.9 mA。在3 mA電流的驅(qū)動(dòng)下,峰值光強(qiáng)提升了約5倍,而發(fā)光區(qū)直徑為120μm的懸空器件與發(fā)光區(qū)直徑為80μm的懸空器件相比,出光效率提升更為明顯。本研究為發(fā)展高性能懸空氮化物薄膜LED器件提供了更多可能性。
