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搜狐彩票开奖频道:制作LED的外延材料必須滿足哪些要求?

文章出處:網責任編輯:作者:發表時間:2019/6/5

搜狐彩票图 www.hlfjqg.tw 制作LED的外延材料必須滿足以下的一些要求:


①要有足夠寬的禁帶寬度Eg。由于LED的PN結在通過電流時發出的光的波長入取決于 PN結材料的禁帶寬度Eg,兩者之間的關系可以表示為;1=1 240/Eg。為了發出可見光(波長的 范圍為380~780nm),要求半導體材料的禁帶寬度Eg>1.75eV;如要發出波長較短的藍光或 紫外光,LED外延材料的值還要更大一些,應大于3eV。一般元素半導體是不能滿足這個 要求的,這也是普通由鍺或硅半導體制成的PN結在正向偏置下不能發光的原因。一般的化 合物半導體都具有比元素半導體更寬的禁帶寬度;同時,在確定了 LED的發光波長后,還可 以通過調節多元半導體材料的組分配比來控制它的禁帶寬度Eg值,例如對于鋁銦鎵磷 (AlInGaP)材料,可以通過選擇合適的AlGa組分配比來控制它的禁帶寬度,進而改變它的 發光顏色,使它的顏色由黃色變為深紅,得到紅、黃、綠等不同顏色。


鑒于上面提到這些原因,我們在制作LED時,必須選擇化合物半導體做外延材料。

② 能夠制作高電導率的P型、N型半導體晶體,以獲得良好的PN結。晶體必須有足夠 高的電導率才可以提供高發光效率所需要的電子-空穴對,為此,摻雜濃度應不低于 lxl017/cm3。為了減小正向串聯電阻,應盡量選用載流子遷移率髙的材料,采用良好的外延 工藝與合適的摻雜材料,以及選擇正確的摻雜濃度和溫度。


③ 能夠生成沒有晶格缺陷和雜質的晶體。晶格缺陷和雜質會形成非發光復合中心,從而 降低LED發光的內量子效率和總發光效率??刂仆庋泳宓鬧柿康囊蛩賾瀉芏?,如襯底材料、 晶體的外延生長工藝和方法等。


④ 發光復合率要大。由于發光復合率直接影響發光效率,所以目前高亮度LED和超高 亮度LED大都采用具有較大的發光復合率的直接躍遷型(或稱直接帶隙型)半導體材料來制 造,從而得到較高的發光效率。


根據以上這些要求,led外延所用的材料大都是Ⅲ-V族化合物半導體,例如砷化鎵 (GaAs)、磷化鎵(GaP)、鎵鋁砷(AlGaAs)、鋁銦鎵磷(AlInGaP)、鋁銦鎵氮(AlInGaN), 其他的還有IV族化合物碳化硅(SiC)及V-VI族化合物硒化砷(AsSe)等。


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