Puits nanométriques en forme de V dans les puits multiquantiques InGaN / GaN

Puits nanométriques en forme de V dans les puits multiquantiques InGaN / GaN

L'éclairage à semi-conducteurs à diodes électroluminescentes (DEL) à base de GaN est devenu la technologie d'éclairage la plus importante ces dernières années, car il présente de nombreux avantages tels qu'une efficacité de conversion élevée, une longue durée de vie et le respect de l'environnement. En raison du manque de substrats de GaN naturels, les structures LED à base de GaN sont généralement fabriquées sur des substrats de saphir à plan c (0001). Les dislocations de filetage (TD) seront causées par la différence d'énergie d'interface, qui est formée par la non-concordance de la constante de réseau et du coefficient de dilatation thermique entre le substrat de saphir. Le centre de recombinaison dense non radiatif causé par le TD réduit considérablement l'efficacité quantique du dispositif électroluminescent. Habituellement, des fosses en forme de V (puits en V), qui ont des hexagones ouverts, des pyramides inversées et des parois latérales à facettes (10-11), peuvent être observées dans des puits quantiques multiples (MQW) InGaN/GaN le long des TD.

1. Que sont les fosses en forme de V dans la section transversale des plaquettes LED ?

After successfully etched some test patterns in our GaN LED wafers, we took some SEM images of mesa cross-sections. However, we spotted an unusual shape in some of the images as follows:

Image SEM des premières mesas gravéesLa couche op p-GaN semble avoir une forme étrange - fosse V

Avez-vous déjà vu quelque chose comme ça? Avez-vous une idée de ce que cela pourrait être?

En fait, il est tout à fait normal que toutes les plaquettes de GaN LED en génèrent lors de la croissance de l'épitaxie LED, qui est appelée v-pit (pits en forme de V) ou défaut V. Ce n'est qu'ainsi que la structure LED peut émettre de la lumière. Et les fosses V sont remplies de couche p-GaN.

Détails sur les fosses en forme de V s'il vous plaît visitez: Formation de piqûres en forme de V dans les films de nitrure cultivés par dépôt chimique en phase vapeur métalorganique

2. Influences de V Pit dans GaN LED Wafer

Des recherches antérieures ont affirmé que la couche précontrainte ou le super-réseau (SLS) sous le MQW intégré dans la structure LED peut détendre la contrainte dans la couche. Mais plus de paires SLS accumuleront de l'énergie de déformation. Ensuite, une relaxation partielle de la déformation conduira à la formation de piqûres en V. La taille de la fosse en V est optimisée à environ 200-250 nm et l'angle d'ouverture est de 60°. Certains rapports indiquent que les fosses en forme de V peuvent jouer un rôle positif dans les LED à base d'InGaN, comme inhiber la recombinaison non radiative et aider à améliorer l'efficacité lumineuse.

Certains scientifiques ont amélioré les propriétés électriques et optiques en contrôlant et en concevant soigneusement l'énergie de contrainte et les dislocations d'interface, augmentant ainsi l'efficacité des LED bleues à base d'InGaN. L'utilisation de la microscopie électronique à transmission à champ sombre circulaire à grand angle et de la tomographie par sonde atomique a confirmé l'existence de minces puits quantiques dans la région inclinée de la fosse V, dont l'épaisseur et la concentration en In sont bien inférieures à celles de la région plate. Cela indique que les dislocations de fil dans les creux en forme de V agissent comme une barrière énergétique pour le transfert latéral des charges. L'influence de la fosse V et de la barrière énergétique dérivée du plan (1011) est discutée. La hauteur de barrière d'énergie de fosse V plus élevée dans InGaN QW peut supprimer efficacement la recombinaison non radiante au niveau des TD, améliorant ainsi l'efficacité quantique interne (IQE). La couche de super-réseau est utilisée pour faire fonctionner les fosses V de niveau nano et obtenir la meilleure taille de fosse V pour obtenir des LED InGaN/GaN de longueur d'onde bleue à haute efficacité.

Pour plus d'informations, veuillez nous contacter par e-mail à victorchan@powerwaywafer.com et powerwaymaterial@gmail.com.

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