本文圖片參考led路燈廠家漢鼎能源的產(chan)品老化(hua)實圖，文字(zi)來源：南昌大學教育(yu)部發光材(cai)料(liao)與器(qi)件工程研究中心(xin)

GaN材料自20世紀90年代以來逐漸在顯示、指示、背光和固態照明等領域廣泛應用，已形成巨大的市場。到目前為止，三種襯底(藍寶石、碳化硅和硅)上制備的氮化鎵(GaN)基發光二極管(LED)均已實(shi)現商品化。近幾年來，硅襯底GaN基(ji)LED技(ji)術備(bei)受(shou)關注。因(yin)為硅(Si)襯底具有(you)成本低、晶體(ti)尺寸大、易加工和易實(shi)現外延膜的(de)轉移等優(you)(you)點(dian)，在功率型LED器(qi)件應用方面具有(you)優(you)(you)良的(de)性能價(jia)格比(bi)。

　　很多研究(jiu)組(zu)在Si襯底上生長了(le)GaN外延(yan)膜(mo)并且有些獲得了(le)器(qi)件(jian)(jian)或(huo)者對(dui)Si基GaN相關性(xing)能進行(xing)了(le)研究(jiu)。在LED的(de)(de)制備(bei)過(guo)程中，將GaN薄膜(mo)轉移到(dao)新的(de)(de)支撐基板上制備(bei)垂直結構的(de)(de)器(qi)件(jian)(jian)，獲得了(le)比同(tong)側結構器(qi)件(jian)(jian)更優良的(de)(de)光電(dian)性(xing)能。

　　本文將Si襯底(di)上生長(chang)的GaN外延(yan)膜通(tong)過電(dian)鍍的方法轉移到(dao)(dao)了(le)銅支撐(cheng)基板(ban)、銅鉻支撐(cheng)基板(ban)以(yi)及通(tong)過壓焊的方法轉移到(dao)(dao)Si支撐(cheng)基板(ban)上，獲得了(le)垂直結構發光器件(jian)，并對(dui)三種(zhong)樣品進(jin)行了(le)老(lao)化對(dui)比研究(jiu)。

　　實驗

　　實驗用的外延片是在硅(111)襯底上用MOCVD方 法(fa)(fa)生(sheng)(sheng)長(chang)(chang)的(de)2in(50.8mm)的(de)藍光InGaN/GaN多量子阱(jing)外(wai)(wai)延片(pian)，其(qi)芯片(pian)尺寸為1000Lm @ 1000Lm，生(sheng)(sheng)長(chang)(chang)方法(fa)(fa)已有報道。實驗(yan)準備(bei)同(tong)爐(lu)生(sheng)(sheng)長(chang)(chang)的(de)外(wai)(wai)延片(pian)三片(pian)，其(qi)中一(yi)片(pian)用壓焊(han)的(de)技術及(ji)化學腐蝕(shi)(shi)的(de)方法(fa)(fa)將(jiang)GaN外(wai)(wai)延膜(mo)轉(zhuan)移(yi)至Si基(ji)板(ban)(ban)上(shang)并獲得發(fa)光器件， 稱為樣品A，另(ling)外(wai)(wai)兩(liang)片(pian)用電(dian)(dian)(dian)鍍及(ji)化學腐蝕(shi)(shi)的(de)方法(fa)(fa)將(jiang)GaN外(wai)(wai)延膜(mo)分(fen)別轉(zhuan)移(yi)到電(dian)(dian)(dian)鍍的(de)銅基(ji)板(ban)(ban)和電(dian)(dian)(dian)鍍的(de)銅鉻基(ji)板(ban)(ban)上(shang)并獲得發(fa)光器件，分(fen)別稱為樣品B、樣品C。三種樣品 除了外(wai)(wai)延膜(mo)轉(zhuan)移(yi)方式及(ji)支撐基(ji)板(ban)(ban)不一(yi)樣外(wai)(wai)，其(qi)他器件制(zhi)作工藝都(dou)是一(yi)致(zhi)的(de)。

　　由于(yu)同類(lei)樣品個體(ti)之(zhi)間稍有差異，因此對(dui)樣品A，B，C進(jin)行初測(ce)(ce)，分別(bie)選出(chu)有代表(biao)性的芯(xin)(xin)片進(jin)行實驗及測(ce)(ce)試。每種芯(xin)(xin)片都為裸芯(xin)(xin)封(feng)裝。通(tong)常尺寸為 1000Lm @ 1000Lm的芯(xin)(xin)片工作(zuo)電(dian)流(liu)為350mA，為了加速(su)老(lao)化，對(dui)樣品A，B，C常溫下通(tong)直流(liu)電(dian)流(liu)900mA。用電(dian)源KEITHLEY2635和(he)光譜儀 CompactArraySpectrometer(CAS)140CT測(ce)(ce)試了各(ge)樣品老(lao)化前(qian)后的電(dian)流(liu)-電(dian)壓(I-V)特(te)性曲(qu)線、電(dian)致發光(EL)光譜、各(ge) 樣品在各(ge)電(dian)流(liu)下的相對(dui)光強等。

　　結果與討論

　　I-V特性分析

　　表(biao)1為(wei)(wei)(wei)三(san)種樣(yang)(yang)品(pin)老(lao)(lao)(lao)(lao)化(hua)(hua)前(qian)(qian)、老(lao)(lao)(lao)(lao)化(hua)(hua)80，150和(he)200h的(de)(de)Vf和(he)Ir值(zhi)，老(lao)(lao)(lao)(lao)化(hua)(hua)條(tiao)件為(wei)(wei)(wei)常(chang)溫900mA，其(qi)(qi)中Vf為(wei)(wei)(wei)350mA下(xia)(xia)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)值(zhi)，Ir為(wei)(wei)(wei)反(fan)(fan)(fan)向(xiang)(xiang)(xiang) 10V下(xia)(xia)的(de)(de)漏(lou)(lou)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)值(zhi)，通常(chang)反(fan)(fan)(fan)向(xiang)(xiang)(xiang)漏(lou)(lou)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)Ir在(zai)反(fan)(fan)(fan)向(xiang)(xiang)(xiang)5V下(xia)(xia)測量(liang)，為(wei)(wei)(wei)比較結果，選擇更苛刻的(de)(de)條(tiao)件，在(zai)反(fan)(fan)(fan)向(xiang)(xiang)(xiang)10V下(xia)(xia)測量(liang)。圖(tu)(tu)1是(shi)三(san)種樣(yang)(yang)品(pin)老(lao)(lao)(lao)(lao)化(hua)(hua)前(qian)(qian)、老(lao)(lao)(lao)(lao)化(hua)(hua)80，150 和(he)200h后(hou)(hou)的(de)(de)I-V特性(xing)曲(qu)線，分別為(wei)(wei)(wei)圖(tu)(tu)1(a)~(d)。圖(tu)(tu)1(a)顯示(shi)了A，B，C三(san)種樣(yang)(yang)品(pin)在(zai)老(lao)(lao)(lao)(lao)化(hua)(hua)前(qian)(qian)都有較好(hao)的(de)(de)I-V特性(xing)，其(qi)(qi)開啟電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)在(zai)2.5V左 右，反(fan)(fan)(fan)向(xiang)(xiang)(xiang)10V下(xia)(xia)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)都在(zai)10-9A數量(liang)級。老(lao)(lao)(lao)(lao)化(hua)(hua)200h后(hou)(hou)三(san)種樣(yang)(yang)品(pin)在(zai)反(fan)(fan)(fan)向(xiang)(xiang)(xiang)10V下(xia)(xia)其(qi)(qi)漏(lou)(lou)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)Ir都比老(lao)(lao)(lao)(lao)化(hua)(hua)前(qian)(qian)明顯增(zeng)加。表(biao)1說明了經(jing)大(da)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)200h老(lao)(lao)(lao)(lao)化(hua)(hua)后(hou)(hou)相(xiang) 同反(fan)(fan)(fan)壓(ya)(ya)(-10V)下(xia)(xia)B樣(yang)(yang)品(pin)的(de)(de)漏(lou)(lou)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)最小，A樣(yang)(yang)品(pin)次(ci)之，C樣(yang)(yang)品(pin)最大(da)，而且隨著(zhu)老(lao)(lao)(lao)(lao)化(hua)(hua)時間(jian)(jian)(jian)的(de)(de)推移，三(san)種樣(yang)(yang)品(pin)在(zai)相(xiang)同反(fan)(fan)(fan)壓(ya)(ya)下(xia)(xia)的(de)(de)漏(lou)(lou)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)差別越來越大(da)。 InGaNMQWLED在(zai)老(lao)(lao)(lao)(lao)化(hua)(hua)后(hou)(hou)正向(xiang)(xiang)(xiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)稍有升高，是(shi)因(yin)為(wei)(wei)(wei)大(da)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)長時間(jian)(jian)(jian)老(lao)(lao)(lao)(lao)化(hua)(hua)使得裸露的(de)(de)n電(dian)(dian)(dian)(dian)極(鋁)局部氧化(hua)(hua)從(cong)而導致(zhi)接觸電(dian)(dian)(dian)(dian)阻變大(da)造成(cheng)。老(lao)(lao)(lao)(lao)化(hua)(hua)后(hou)(hou)漏(lou)(lou)電(dian)(dian)(dian)(dian)變大(da)的(de)(de)原(yuan) 因(yin)為(wei)(wei)(wei)：InGaNLEDpn結耗(hao)盡層(ceng)的(de)(de)寬度主要由(you)p型(xing)層(ceng)載流(liu)(liu)子(zi)濃度決定(ding)，芯(xin)片(pian)經(jing)過大(da)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)長時間(jian)(jian)(jian)老(lao)(lao)(lao)(lao)化(hua)(hua)后(hou)(hou)，由(you)于Mg-H復(fu)合體的(de)(de)分解，受主Mg被(bei)重激活，使得 p型(xing)載流(liu)(liu)子(zi)濃度升高，導致(zhi)耗(hao)盡層(ceng)變窄(zhai)，反(fan)(fan)(fan)向(xiang)(xiang)(xiang)偏置(zhi)時勢(shi)壘區變薄，隧(sui)道(dao)擊(ji)穿成(cheng)分增(zeng)多(duo)，反(fan)(fan)(fan)向(xiang)(xiang)(xiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)增(zeng)加；另外，芯(xin)片(pian)經(jing)過大(da)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)長時間(jian)(jian)(jian)老(lao)(lao)(lao)(lao)化(hua)(hua)后(hou)(hou)，量(liang)子(zi)阱(jing)(jing)區缺(que)陷(xian)(xian)密度增(zeng) 加，反(fan)(fan)(fan)向(xiang)(xiang)(xiang)偏置(zhi)時有缺(que)陷(xian)(xian)和(he)陷(xian)(xian)阱(jing)(jing)輔助隧(sui)穿引起漏(lou)(lou)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)，B，A，C三(san)種樣(yang)(yang)品(pin)熱導率依次(ci)降低(di)，所以(yi)在(zai)老(lao)(lao)(lao)(lao)化(hua)(hua)時產(chan)生的(de)(de)缺(que)陷(xian)(xian)和(he)陷(xian)(xian)阱(jing)(jing)密度依次(ci)降低(di)，因(yin)此在(zai)相(xiang)同反(fan)(fan)(fan)壓(ya)(ya)下(xia)(xia)三(san)種樣(yang)(yang) 品(pin)漏(lou)(lou)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)依次(ci)增(zeng)大(da)(如表(biao)1和(he)圖(tu)(tu)1所示(shi))。

圖1三種(zhong)樣(yang)品老化前后I-V特性(xing)曲線(xian)

　

表1老化前后三種樣品的Vf值和Ir值

　　EL光譜分析

　　圖(tu)(tu)2是三(san)(san)種樣(yang)品(pin)(pin)(pin)常溫(wen)下(xia)(xia)900mA持續老(lao)(lao)化(hua)(hua)168h前(qian)后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)1，10，100，500，800，1000和(he)1200mA 下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)致(zhi)發光(EL)光譜(pu)(pu)圖(tu)(tu)[圖(tu)(tu)2(a1)~(a3)]以(yi)(yi)(yi)及三(san)(san)種樣(yang)品(pin)(pin)(pin)老(lao)(lao)化(hua)(hua)前(qian)后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)EL波(bo)(bo)長(chang)(chang)隨電(dian)流(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)關系(xi)圖(tu)(tu)[圖(tu)(tu)2(b1)~(b3)]，圖(tu)(tu)中實(shi)線(xian)表示(shi)老(lao)(lao)化(hua)(hua) 前(qian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光譜(pu)(pu)，虛線(xian)表示(shi)老(lao)(lao)化(hua)(hua)后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光譜(pu)(pu)。圖(tu)(tu)2(a1)~(a3)展(zhan)示(shi)了經過歸一(yi)(yi)化(hua)(hua)處(chu)理(li)老(lao)(lao)化(hua)(hua)前(qian)后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)EL光譜(pu)(pu)，三(san)(san)種樣(yang)品(pin)(pin)(pin)老(lao)(lao)化(hua)(hua)前(qian)后(hou)各(ge)電(dian)流(liu)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)EL譜(pu)(pu)波(bo)(bo)形除了大(da)(da)(da)電(dian)流(liu)下(xia)(xia)峰(feng) 值波(bo)(bo)長(chang)(chang)有(you)所紅(hong)移(yi)外都沒(mei)有(you)明(ming)(ming)顯(xian)變(bian)化(hua)(hua)。圖(tu)(tu)2(b1)~(b3)展(zhan)示(shi)了老(lao)(lao)化(hua)(hua)前(qian)后(hou)三(san)(san)種樣(yang)品(pin)(pin)(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)波(bo)(bo)長(chang)(chang)隨電(dian)流(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)有(you)明(ming)(ming)顯(xian)差(cha)別(bie)，其中B樣(yang)品(pin)(pin)(pin)老(lao)(lao)化(hua)(hua)前(qian)后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)波(bo)(bo)長(chang)(chang)隨電(dian)流(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)關 系(xi)幾(ji)(ji)乎一(yi)(yi)致(zhi)，只(zhi)是老(lao)(lao)化(hua)(hua)后(hou)同(tong)等電(dian)流(liu)下(xia)(xia)其波(bo)(bo)長(chang)(chang)稍有(you)增加。A，B，C三(san)(san)種樣(yang)品(pin)(pin)(pin)由于(yu)(yu)基(ji)板(ban)(ban)熱導(dao)率(lv)有(you)差(cha)別(bie)，在(zai)老(lao)(lao)化(hua)(hua)時各(ge)樣(yang)品(pin)(pin)(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結溫(wen)不一(yi)(yi)樣(yang)，所以(yi)(yi)(yi)老(lao)(lao)化(hua)(hua)后(hou)相(xiang)同(tong)電(dian)流(liu)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)波(bo)(bo)長(chang)(chang)漂(piao) 移(yi)C樣(yang)品(pin)(pin)(pin)最(zui)(zui)大(da)(da)(da)，A樣(yang)品(pin)(pin)(pin)次之，B樣(yang)品(pin)(pin)(pin)最(zui)(zui)小(xiao)。另(ling)外，由于(yu)(yu)三(san)(san)種樣(yang)品(pin)(pin)(pin)基(ji)板(ban)(ban)材質以(yi)(yi)(yi)及芯片轉(zhuan)移(yi)方(fang)法(fa)不一(yi)(yi)樣(yang)，使(shi)(shi)得GaN外延膜轉(zhuan)移(yi)后(hou)在(zai)新(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)基(ji)板(ban)(ban)上(shang)受到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)力狀況不一(yi)(yi)樣(yang)。 文(wen)獻(xian)研(yan)究(jiu)表明(ming)(ming)，GaN從(cong)硅(gui)襯(chen)底(di)上(shang)通過壓焊和(he)化(hua)(hua)學腐蝕轉(zhuan)移(yi)到(dao)新(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)基(ji)板(ban)(ban)上(shang)后(hou)整個GaN層(ceng)受到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)張應(ying)(ying)力減(jian)小(xiao)，量(liang)子(zi)(zi)阱(jing)InGaN層(ceng)受到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓應(ying)(ying)力增大(da)(da)(da)。用電(dian)鍍的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang) 法(fa)實(shi)現薄(bo)膜轉(zhuan)移(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)GaN應(ying)(ying)力松弛更加徹底(di)，使(shi)(shi)得量(liang)子(zi)(zi)阱(jing)受到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓應(ying)(ying)力更大(da)(da)(da)，所產生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)極(ji)化(hua)(hua)電(dian)場更大(da)(da)(da)，從(cong)而導(dao)致(zhi)能帶傾(qing)斜更大(da)(da)(da)，因(yin)此載流(liu)子(zi)(zi)復(fu)合時釋(shi)放光子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)能量(liang)降 低，表現為EL波(bo)(bo)長(chang)(chang)更長(chang)(chang)。因(yin)此，老(lao)(lao)化(hua)(hua)前(qian)后(hou)EL譜(pu)(pu)中壓焊在(zai)硅(gui)基(ji)板(ban)(ban)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)A樣(yang)品(pin)(pin)(pin)波(bo)(bo)長(chang)(chang)最(zui)(zui)短，C樣(yang)品(pin)(pin)(pin)次之，B樣(yang)品(pin)(pin)(pin)最(zui)(zui)長(chang)(chang)，且(qie)B樣(yang)品(pin)(pin)(pin)和(he)C樣(yang)品(pin)(pin)(pin)非常接近。圖(tu)(tu)2還反映了老(lao)(lao)化(hua)(hua) 前(qian)后(hou)從(cong)小(xiao)電(dian)流(liu)到(dao)大(da)(da)(da)電(dian)流(liu)下(xia)(xia)B樣(yang)品(pin)(pin)(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)波(bo)(bo)長(chang)(chang)紅(hong)移(yi)最(zui)(zui)大(da)(da)(da)，這可能與以(yi)(yi)(yi)下(xia)(xia)幾(ji)(ji)個方(fang)面有(you)關，一(yi)(yi)方(fang)面結溫(wen)升高(gao)使(shi)(shi)得GaN禁帶寬度變(bian)小(xiao)引(yin)起波(bo)(bo)長(chang)(chang)紅(hong)移(yi)，另(ling)一(yi)(yi)方(fang)面由于(yu)(yu)B樣(yang)品(pin)(pin)(pin)應(ying)(ying)力松 弛最(zui)(zui)徹底(di)，因(yin)此B樣(yang)品(pin)(pin)(pin)量(liang)子(zi)(zi)阱(jing)受到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓應(ying)(ying)力最(zui)(zui)大(da)(da)(da)，所以(yi)(yi)(yi)B樣(yang)品(pin)(pin)(pin)多量(liang)子(zi)(zi)阱(jing)區(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)極(ji)化(hua)(hua)效應(ying)(ying)最(zui)(zui)強，極(ji)化(hua)(hua)效應(ying)(ying)產生強的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)建(jian)電(dian)場，此電(dian)場導(dao)致(zhi)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)子(zi)(zi)限(xian)制斯塔克 (Stark)效應(ying)(ying)，引(yin)起發光波(bo)(bo)長(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)紅(hong)移(yi)。

　

圖2三(san)(san)種樣品900mA常溫老(lao)化168h前后(hou)的EL譜圖[(a1)~(a3)]及老(lao)化前后(hou)三(san)(san)種樣品波(bo)長隨電流的變化關(guan)系[(b1)~(b3)]

　　功率-電流(L-I)關系分析

　　圖(tu)3是(shi)350mA電流下(xia)(xia)各樣(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)相(xiang)對(dui)光(guang)(guang)(guang)強(qiang)隨(sui)老(lao)(lao)化(hua)時間的(de)變(bian)化(hua)關系，三種樣(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)都以老(lao)(lao)化(hua)前的(de)光(guang)(guang)(guang)強(qiang)為100%。從圖(tu)3中(zhong)可(ke)以看(kan) 到，A，B，C三種樣(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)光(guang)(guang)(guang)強(qiang)都隨(sui)老(lao)(lao)化(hua)時間的(de)增(zeng)加(jia)而(er)先增(zeng)大(da)后減(jian)(jian)小(xiao)(xiao)，其(qi)中(zhong)以A樣(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)在(zai)老(lao)(lao)化(hua)2h后光(guang)(guang)(guang)強(qiang)增(zeng)加(jia)最(zui)多(duo)(duo)，隨(sui)后隨(sui)著(zhu)老(lao)(lao)化(hua)的(de)進行(xing)光(guang)(guang)(guang)強(qiang)就開(kai)始(shi)減(jian)(jian)小(xiao)(xiao)了(le)，而(er)B，C樣(yang)(yang)(yang)(yang) 品(pin)(pin)分(fen)(fen)別(bie)在(zai)老(lao)(lao)化(hua)了(le)32h，10h光(guang)(guang)(guang)強(qiang)才開(kai)始(shi)下(xia)(xia)降(jiang)，并且下(xia)(xia)降(jiang)的(de)趨勢比A樣(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)慢。而(er)且可(ke)看(kan)出在(zai)常(chang)溫900mA老(lao)(lao)化(hua)后A，B，C三種樣(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)350mA下(xia)(xia)光(guang)(guang)(guang)強(qiang)都經過一(yi) 個最(zui)大(da)值然(ran)后減(jian)(jian)小(xiao)(xiao)，C樣(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)減(jian)(jian)小(xiao)(xiao)最(zui)多(duo)(duo)，A次之，B樣(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)的(de)光(guang)(guang)(guang)強(qiang)值雖在(zai)減(jian)(jian)小(xiao)(xiao)，但仍然(ran)比老(lao)(lao)化(hua)前的(de)值大(da)。此現象的(de)原因為：MOCVD方法生(sheng)長的(de)GaN有(you)部分(fen)(fen)受主(zhu)Mg 由于與H形成Mg-H復合體而(er)鈍化(hua)，Mg的(de)激(ji)活率很低(di)(di)，導致空(kong)穴(xue)濃(nong)度(du)(du)較低(di)(di)，在(zai)大(da)電流老(lao)(lao)化(hua)中(zhong)，有(you)部分(fen)(fen)Mg-H鍵被打斷而(er)使受主(zhu)Mg被激(ji)活，從而(er)空(kong)穴(xue)濃(nong)度(du)(du)增(zeng) 加(jia)，可(ke)能載流子濃(nong)度(du)(du)變(bian)得(de)更加(jia)匹配，發(fa)光(guang)(guang)(guang)效率變(bian)高。另一(yi)方面，老(lao)(lao)化(hua)使GaN材料中(zhong)位錯、缺(que)陷等(deng)(deng)非輻(fu)(fu)射復合中(zhong)心(xin)密(mi)度(du)(du)升高，從而(er)發(fa)光(guang)(guang)(guang)效率降(jiang)低(di)(di)，光(guang)(guang)(guang)強(qiang)下(xia)(xia)降(jiang)。這兩種 機(ji)制相(xiang)互競爭(zheng)，在(zai)老(lao)(lao)化(hua)初期，Mg受主(zhu)激(ji)活機(ji)制占(zhan)主(zhu)導，因此同等(deng)(deng)電流下(xia)(xia)三種樣(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)光(guang)(guang)(guang)強(qiang)都增(zeng)加(jia)，隨(sui)著(zhu)老(lao)(lao)化(hua)的(de)進行(xing)，位錯、缺(que)陷等(deng)(deng)非輻(fu)(fu)射復合中(zhong)心(xin)增(zeng)生(sheng)機(ji)制逐(zhu)漸占(zhan)主(zhu) 導，因此大(da)電流老(lao)(lao)化(hua)一(yi)段時間后三種樣(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)光(guang)(guang)(guang)強(qiang)都減(jian)(jian)小(xiao)(xiao)。三種樣(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)光(guang)(guang)(guang)衰的(de)快慢不(bu)同可(ke)能是(shi)因為三種樣(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)量子阱的(de)應(ying)力(li)狀態及支撐基板熱導率不(bu)一(yi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)造(zao)成非輻(fu)(fu)射復合中(zhong)心(xin) 增(zeng)生(sheng)的(de)程度(du)(du)不(bu)一(yi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)引起的(de)。

圖3、350mA電流下相(xiang)對光(guang)強隨常溫900mA老(lao)化(hua)后隨時間的變化(hua)關系(以(yi)老(lao)化(hua)前光(guang)強為100%)

　　結論

　　通(tong)過對(dui)硅(gui)襯底上外延生長的(de)(de)、轉移到硅(gui)基(ji)板(ban)(ban)、銅(tong)(tong)基(ji)板(ban)(ban)和(he)銅(tong)(tong)鉻基(ji)板(ban)(ban)GaN基(ji)藍光LED進行對(dui)比(bi)老(lao)(lao)(lao)化研(yan)究(jiu)，研(yan)究(jiu)結果表(biao)明，在 同(tong)等電流下銅(tong)(tong)基(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)器(qi)件EL波長最長，是因為(wei)電鍍轉移到銅(tong)(tong)基(ji)板(ban)(ban)后GaN外延膜的(de)(de)應(ying)力松弛更徹底。通(tong)過對(dui)三(san)種不同(tong)基(ji)板(ban)(ban)LED器(qi)件的(de)(de)老(lao)(lao)(lao)化可知影響LED可靠性(xing) 的(de)(de)主要因素可能是其應(ying)力狀態。研(yan)究(jiu)了(le)三(san)種基(ji)板(ban)(ban)LED老(lao)(lao)(lao)化前后的(de)(de)I-V特(te)性(xing)、L-I特(te)性(xing)以(yi)及EL光譜，對(dui)比(bi)得(de)知銅(tong)(tong)基(ji)板(ban)(ban)器(qi)件具有更好的(de)(de)老(lao)(lao)(lao)化性(xing)能。

      LED路燈廠家漢鼎能源產品老化實圖

版權所有//bajle.cn(漢鼎照明)轉載請注明出處