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LED芯片出光效率提高都有哪些方法呢?美亞迪

發(fā)布時(shí)間:2019-12-03 15:43:31 作者:LED芯片 來(lái)源:http://m.sunnyacreseleuthera.com 瀏覽量:6925
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導(dǎo)讀:隨著LED制作芯片技術(shù)的發(fā)展,今后還會(huì)出現(xiàn)更多的新技術(shù)可以提高LED芯片的出光效率。特別是在提高LED芯片的抗靜電能力、減少LED芯片的發(fā)熱和提高發(fā)光效率方面必將有更好的芯片出現(xiàn)。下面就跟隨美亞迪小編一起來(lái)了解下都有哪些可行的方法呢?

隨著LED制作芯片技術(shù)的發(fā)展,今后還會(huì)出現(xiàn)更多的新技術(shù)可以提高LED芯片的出光效率。特別是在提高LED芯片的抗靜電能力、減少LED芯片的發(fā)熱和提高發(fā)光效率方面必將有更好的芯片出現(xiàn)。下面就跟隨美亞迪小編一起來(lái)了解下都有哪些可行的方法呢?

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1、透明襯底技術(shù)InGaAlP

LED通常是在GaAs襯底上外延生長(zhǎng)InGaAlP發(fā)光區(qū)GaP窗口區(qū)制備而成。與InGaAlP相比,GaAs材料具有小得多的禁帶寬度,因此,當(dāng)短波長(zhǎng)的光從發(fā)光區(qū)與窗口表面射入GaAs襯底時(shí),將被悉數(shù)吸收,成為器件出光效率不高的主要原因。在襯底與限制層之間生長(zhǎng)一個(gè)布喇格反射區(qū),能將垂直射向襯底的光反射回發(fā)光區(qū)或窗口,部分改善了器件的出光特性。一個(gè)更為有效的方法是先去除GaAs襯底,代之于全透明的GaP晶體。由于芯片內(nèi)除去了襯底吸收區(qū),使量子效率從4%提升到了25-30%。為進(jìn)一步減小電極區(qū)的吸收,有人將這種透明襯底型的InGaAlP器件制作成截角倒錐體的外形,使量子效率有了更大的提高。

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2、金屬膜反射技術(shù)

透明襯底制程首先起源于美國(guó)的HP、Lumileds等公司,金屬膜反射法主要有日本、臺(tái)灣廠商進(jìn)行了大量的研究與發(fā)展。這種制程不但回避了透明襯底專利,而且,更利于規(guī)模生產(chǎn)。其效果可以說(shuō)與透明襯底法具有異曲同工之妙。該制程通常謂之MB制程,首先去除GaAs襯底,然后在其表面與Si基底表面同時(shí)蒸鍍Al質(zhì)金屬膜,然后在一定的溫度與壓力下熔接在一起。如此,從發(fā)光層照射到基板的光線被Al質(zhì)金屬膜層反射至芯片表面,從而使器件的發(fā)光效率提高2.5倍以上。

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3、表面微結(jié)構(gòu)技術(shù)

表面微結(jié)構(gòu)制程是提高器件出光效率的又一個(gè)有效技術(shù),該技術(shù)的基本要點(diǎn)是在芯片表面刻蝕大量尺寸為光波長(zhǎng)量級(jí)的小結(jié)構(gòu),每個(gè)結(jié)構(gòu)呈截角四面體狀,如此不但擴(kuò)展了出光面積,而且改變了光在芯片表面處的折射方向,從而使透光效率明顯提高。測(cè)量指出,對(duì)于窗口層厚度為20μm的器件,出光效率可增長(zhǎng)30%。當(dāng)窗口層厚度減至10μm時(shí),出光效率將有60%的改進(jìn)。對(duì)于585-625nm波長(zhǎng)的LED器件,制作紋理結(jié)構(gòu)后,發(fā)光效率可達(dá)30lm/w,其值已接近透明襯底器件的水平。

4、倒裝芯片技術(shù)

通過(guò)MOCVD技術(shù)在蘭寶石襯底上生長(zhǎng)GaN基LED結(jié)構(gòu)層,由P/N結(jié)發(fā)光區(qū)發(fā)出的光透過(guò)上面的P型區(qū)射出。由于P型GaN傳導(dǎo)性能不佳,為獲得良好的電流擴(kuò)展,需要通過(guò)蒸鍍技術(shù)在P區(qū)表面形成一層Ni-Au組成的金屬電極層。P區(qū)引線通過(guò)該層金屬薄膜引出。為獲得好的電流擴(kuò)展,Ni-Au金屬電極層就不能太薄。為此,器件的發(fā)光效率就會(huì)受到很大影響,通常要同時(shí)兼顧電流擴(kuò)展與出光效率二個(gè)因素。但無(wú)論在什么情況下,金屬薄膜的存在,總會(huì)使透光性能變差。此外,引線焊點(diǎn)的存在也使器件的出光效率受到影響。采用GaN LED倒裝芯片的結(jié)構(gòu)可以從根本上消除上面的問(wèn)題。

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5、芯片鍵合技術(shù)

光電子器件對(duì)所需要的材料在性能上有一定的要求,通常都需要有大的帶寬差和在材料的折射指數(shù)上要有很大的變化。不幸的是,一般沒(méi)有天然的這種材料。用同質(zhì)外延生長(zhǎng)技術(shù)一般都不能形成所需要的帶寬差和折射指數(shù)差,而用通常的異質(zhì)外延技術(shù),如在硅片上外延GaAs和InP等,不僅成本較高,而且結(jié)合接口的位錯(cuò)密度也非常高,很難形成高質(zhì)量的光電子集成器件。由于低溫鍵合技術(shù)可以大大減少不同材料之間的熱失配問(wèn)題,減少應(yīng)力和位錯(cuò),因此能形成高質(zhì)量的器件。隨著對(duì)鍵合機(jī)理的逐漸認(rèn)識(shí)和鍵合制程技術(shù)的逐漸成熟,多種不同材料的芯片之間已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)互相鍵合,從而可能形成一些特殊用途的材料和器件。如在硅片上形成硅化物層再進(jìn)行鍵合就可以形成一種新的結(jié)構(gòu)。由于硅化物的電導(dǎo)率很高,因此可以代替雙極型器件中的隱埋層,從而減小RC常數(shù)。

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6、激光剝離技術(shù)(LLO)

激光剝離技術(shù)(LLO)是利用激光能量分解GaN/藍(lán)寶石接口處的GaN緩沖層,從而實(shí)現(xiàn)LED外延片從藍(lán)寶石襯底分離。技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是外延片轉(zhuǎn)移到高熱導(dǎo)率的熱沉上,能夠改善大尺寸芯片中電流擴(kuò)展。n面為出光面:發(fā)光面積增大,電極擋光小,便于制備微結(jié)構(gòu),并且減少刻蝕、磨片、劃片。更重要的是藍(lán)寶石襯底可以重復(fù)運(yùn)用。

總結(jié):以上就是今天美亞迪小編跟大家分享的關(guān)于“LED芯片出光效率提高都有哪些方法呢?”全部?jī)?nèi)容,對(duì)此還有想要了解更多關(guān)于LED顯示屏的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)都可以直接繼續(xù)瀏覽本網(wǎng)頁(yè)的其他欄目,希望可以幫助到您,同時(shí)對(duì)于想要購(gòu)買(mǎi)LED顯示屏的朋友可以直接撥打本網(wǎng)電話下單及在線客服下單或者在線留言下單等多種方式,提升大家的工作效率,更好的為您服務(wù)!

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