GaN-baserad lysdiod (LED) halvledarbelysning har blivit den viktigaste belysningstekniken de senaste åren eftersom den har många fördelar som hög konverteringseffektivitet, lång livslängd och miljövänlighet. På grund av bristen på naturliga GaN-substrat tillverkas GaN-baserade LED-strukturer vanligtvis på (0001) c-plane safirsubstrat. Tråddislokationerna (TDs) kommer att orsakas av gränssnittsenergiskillnaden, som bildas av missanpassningen av gitterkonstanten och termisk expansionskoefficient mellan safirsubstratet. Det täta icke-strålningsrekombinationscentret orsakat av TD minskar allvarligt kvanteffektiviteten hos den ljusemitterande anordningen. Vanligtvis kan V-formade gropar (V-gropar), som har öppna hexagoner, inverterade pyramider och (10-11) facetterade sidoväggar, observeras i InGaN/GaN multipla kvantbrunnar (MQWs) längs TDs.
1. Vad är V-formade gropar i LED Wafer-tvärsnitt?
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:
Har du sett något liknande förut? Har du någon aning om vad det kan vara?
Egentligen är det ganska normalt att alla GaN LED-skivor genererar det under tillväxten av LED-epitaxi, vilket kallas v-pit (V-formade gropar) eller V-defekt. Endast på detta sätt kan LED-strukturen avge ljus. Och V-groparna är fyllda med p-GaN-skikt.
Mer information om de V-formade groparna, besök: Bildning av V-formade gropar i nitridfilmer odlade genom metallorganisk kemisk ångavsättning
2. Influenser av V Pit i GaN LED Wafer
Tidigare undersökningar hävdade att det förspända lagret eller superlattice (SLS) under MQW inbäddat i LED-strukturen kan slappna av påfrestningen i lagret. Men fler SLS-par kommer att ackumulera spänningsenergi. Sedan kommer partiell spänningsavslappning att leda till bildandet av V-gropar. V-pits storlek är optimerad till ca 200-250nm och öppningsvinkeln är 60°. Vissa rapporter indikerar att de V-formade groparna kan spela en positiv roll i InGaN-baserade lysdioder, som att hämma icke-strålningsrekombination och hjälpa till att förbättra ljuseffektiviteten.
Vissa forskare har förbättrat de elektriska och optiska egenskaperna genom att noggrant kontrollera och designa gränssnittsspänningsenergi och dislokationer, och därigenom öka effektiviteten hos InGaN-baserade blå lysdioder. Användningen av högvinklad cirkulär mörkfältsskanningstransmissionselektronmikroskopi och atomsondtomografi bekräftade förekomsten av tunna kvantbrunnar i den lutande regionen av V-gropen, vars tjocklek och In-koncentration är mycket lägre än i det platta området. Det indikerar att tråddislokationerna i de V-formade groparna fungerar som en energibarriär för sidoöverföring av laddningar. Inverkan av V-gropen och energibarriären härledd från (1011)-planet diskuteras. Den högre V-grops energibarriärhöjden i InGaN QW kan effektivt undertrycka den icke-strålande rekombinationen vid TDs, och därigenom förbättra den interna kvanteffektiviteten (IQE). Supergitterskiktet används för att driva V-groparna på nanonivå och erhålla den bästa V-gropenstorleken för att uppnå högeffektiva blå våglängds InGaN/GaN-lysdioder.
För mer information, kontakta oss via e-post på victorchan@powerwaywafer.com och powerwaymaterial@gmail.com.