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《gan基藍(lán)光led氧化鋁鈍化膜制備和性能的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、摘要自從GaN基發(fā)光二極管誕生以來，LED技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用得到飛速發(fā)展。大功率GaN基LED在全固態(tài)白光照明方面具有廣闊的應(yīng)用前景，被認(rèn)為是最有希望取代白熾燈與日光燈的第三代固態(tài)照明光源。但隨著驅(qū)動(dòng)電流的增加和芯片尺寸的增大，會(huì)引發(fā)器件漏電電流增加，光效降低，可靠性減低等問題，必須從芯片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等多方面進(jìn)行研究才能加以解決。鈍化工藝是制作高亮度、大功率、高可靠性LED器件的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，直接影響器件的可靠性能。目前LED器件常用的鈍化材料是硅的氧化物或氮化物，然而隨著技術(shù)研究的發(fā)展，垂直結(jié)構(gòu)芯片、薄膜型芯片、倒裝芯片等新結(jié)構(gòu)芯片逐漸成為下一代LED芯片的發(fā)展方向，這類芯片對(duì)鈍化材料提出了新的
2、要求。根據(jù)這些新結(jié)構(gòu)LED器件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求以及與制作器件的其他工藝的相容性，傳統(tǒng)的鈍化材料已不能滿足要求。所以，選擇合適的鈍化材料是制備這類器件的一個(gè)關(guān)鍵問題。作為一種新型功能薄膜材料的氧化鋁薄膜，由于具有透光率高、折射率大、絕緣性好、抗輻射能力強(qiáng)、耐蝕性強(qiáng)、硬度高等特點(diǎn)，有希望成為L(zhǎng)ED器件的新的鈍化層材料。所以對(duì)于它的制備工藝及相關(guān)性質(zhì)的研究越來越受到人們重視。鑒于磁控濺射作為一種高速、低溫、低損傷的十分有效的薄膜沉積方法，我們選擇射頻反應(yīng)磁控濺射法制各A1203薄膜，從理論和實(shí)驗(yàn)上研究了A1203薄膜的制各和性能。本論文采用Al靶射頻反應(yīng)磁控濺射法在藍(lán)寶石基GaN襯底上沉積A120
3、3薄膜，重點(diǎn)研究了濺射參數(shù)及退火條件對(duì)A1203薄膜表面形貌、透光率、折射率、耐蝕性等性能的影響。通過改善制備工藝及優(yōu)化生長(zhǎng)參數(shù)，制備高質(zhì)量高性能的A1203薄膜，為在垂直薄膜結(jié)構(gòu)LED芯片上制備鈍化膜作了準(zhǔn)備。研究結(jié)果表明：用射頻反應(yīng)磁控濺射法，室溫沉積，濺射功率150W，Ar／02流量比為200／60sccm，工作壓力0．6Pa，是制備氧化鋁薄膜最佳的工藝參數(shù)。此條件下沉積的薄膜具有相對(duì)較高的沉積速率，薄膜按層狀模式生長(zhǎng)，表面比較光滑、致密，折射率為1．65接近理想單層鈍化層材料的折射率，在藍(lán)光455nm特征波長(zhǎng)處的透光率高達(dá)91％，在BOE中的腐蝕速率也是相對(duì)最低的，雖然耐蝕性還不是
4、非常理想。通過選擇和優(yōu)化退火方案，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，500℃退火60min摘要是氧化鋁薄膜熱處理的較理想方案。此條件下A1203薄膜表面粗糙度較小，折射率為1．658，在波長(zhǎng)455nm處的透光率高達(dá)94．74％，薄膜經(jīng)過退火處理后，其耐腐蝕性顯著提高，薄膜腐蝕速率為0．09nm／s。我們得出，最佳工藝濺射制備的氧化鋁薄膜經(jīng)過適當(dāng)熱處理后能夠滿足垂直薄膜型LED器件鈍化的要求并能與制作器件的其他工藝相兼容。關(guān)鍵詞：GaN；LED；鈍化；氧化鋁薄膜；磁控濺射；退火；表面形貌；耐蝕性AbstractABSTRACTSincethebirthofGaN—basedlight-emittingdiodes，
5、thetechnologyandapplicationofLEDaredevelopingfast．High—powerGaN—basedLEDhasanexpansiveapplicationprospectinall-solid—statewhitelightingillumination，whichisconsideredtobethemostpromisingtoreplaceincandescentandfluorescentlamps，asthethirdgenerationofsolid．stateilluminationsource．However,withtheincre
6、aseofdrivecurrentandthechipsize，someproblems，forexample，theincreaseinleakagecurrent，thedropinilluminatingefficiency,thereductioninreliabilityandSOon，canbecaused，weneedtoconductastudyintheaspectofthechiparchitecturedesignandSOontosolvethem．Passivationtechnologydirectlyinfluencethereliabilityofdevic
7、es，SOitisanimportantStepforproductionofhighbrightness，highpowerandhighreliabilityLEDdevices．Currently,thesiliconoxidesornitridesarethemostwidelyusedpassivationmaterialsofLEDchips．However,、析ththedevelopmentoftechn
