Chiếu sáng trạng thái rắn đi-ốt phát quang (LED) dựa trên GaN đã trở thành công nghệ chiếu sáng quan trọng nhất trong những năm gần đây vì nó có nhiều ưu điểm như hiệu suất chuyển đổi cao, tuổi thọ cao và thân thiện với môi trường. Do thiếu đế GaN tự nhiên, các cấu trúc LED dựa trên GaN thường được chế tạo trên (0001) đế sapphire mặt phẳng c. Sự lệch ren (TDs) sẽ do sự chênh lệch năng lượng bề mặt được hình thành do sự không phù hợp của hằng số mạng và hệ số giãn nở nhiệt giữa chất nền sapphire. Trung tâm tái kết hợp không bức xạ dày đặc do TD gây ra làm giảm nghiêm trọng hiệu suất lượng tử của thiết bị phát sáng. Thông thường, các hố hình chữ V (V hố), có các hình lục giác mở, hình chóp ngược và (10-11) các cạnh bên có thể được quan sát thấy trong các giếng lượng tử InGaN / GaN (MQWs) dọc theo TDs.
1. Hố hình chữ V trong Mặt cắt ngang Wafer LED là gì?
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:
Bạn đã thấy bất cứ điều gì như thế này trước đây? Bạn có biết nó có thể là gì không?
Trên thực tế, một điều khá bình thường là tất cả các tấm nền GaN LED sẽ tạo ra nó trong quá trình phát triển của hình nền LED, được gọi là v-pit (lỗ hình chữ V) hoặc V khuyết tật. Chỉ bằng cách này, cấu trúc đèn LED mới có thể phát ra ánh sáng. Và các hố V được lấp đầy bởi lớp p-GaN.
Thông tin chi tiết về hố hình chữ V vui lòng truy cập: Sự hình thành các hố hình chữ V trong màng nitride Được phát triển bởi sự lắng đọng hơi hóa chất của tổ chức kim loại
2. Ảnh hưởng của V Pit trong GaN LED Wafer
Các nghiên cứu trước đây tuyên bố rằng lớp căng trước hoặc siêu mạng (SLS) dưới MQW được nhúng trong cấu trúc đèn LED có thể làm giãn biến dạng trong lớp. Nhưng nhiều cặp SLS hơn sẽ tích lũy năng lượng biến dạng. Khi đó, sự giãn căng một phần sẽ dẫn đến sự hình thành của V hố. Kích thước V-pit được tối ưu hóa ở khoảng 200-250nm và góc mở là 60 °. Một số báo cáo chỉ ra rằng các lỗ hình chữ V có thể đóng một vai trò tích cực trong đèn LED dựa trên InGaN, chẳng hạn như ức chế sự tái kết hợp không bức xạ và giúp cải thiện hiệu suất phát sáng.
Một số nhà khoa học đã cải thiện các đặc tính điện và quang học bằng cách kiểm soát và thiết kế cẩn thận năng lượng biến dạng và lệch giao diện, do đó tăng hiệu quả của đèn LED xanh dương dựa trên InGaN. Việc sử dụng kính hiển vi điện tử truyền qua quét trường tối hình tròn góc cao và chụp cắt lớp thăm dò nguyên tử đã xác nhận sự tồn tại của các giếng lượng tử mỏng trong vùng nghiêng của hố V, chúng có độ dày và nồng độ thấp hơn nhiều so với vùng phẳng. Nó chỉ ra rằng sự lệch sợi trong các hố hình chữ V hoạt động như một rào cản năng lượng đối với sự truyền điện tích theo phương. Ảnh hưởng của hố V và rào cản năng lượng xuất phát từ mặt phẳng (1011) được thảo luận. Chiều cao rào cản năng lượng hố V cao hơn trong InGaN QW có thể ngăn chặn hiệu quả sự tái kết hợp không bức xạ tại các TD, do đó nâng cao hiệu quả lượng tử bên trong (IQE). Lớp siêu mạng được sử dụng để vận hành các hố V cấp nano và thu được kích thước hố V tốt nhất để đạt được các đèn LED InGaN / GaN bước sóng xanh hiệu quả cao.
Để biết thêm thông tin, vui lòng liên hệ với chúng tôi qua email victorchan@powerwaywafer.com và powerwaymaterial@gmail.com.