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1、材料物理与化学专业优秀论文材料物理与化学专业优秀论文 硅衬底硅衬底 GaNGaN 基蓝光基蓝光 LEDLED 可靠性研究可靠性研究关键词：关键词：GaNGaN 基蓝光基蓝光 硅衬底硅衬底 LEDLED 芯片芯片 加速老化加速老化 可靠性可靠性 固态照明固态照明摘要：GaN 基 LED 在信息显示和固态照明等领域具有广阔的应用前景，近年来， Si 衬底 GaN 基 LED 取得了很大的进展，已有产品推出市场，然而其可靠性有待 于进一步研究。 本文用加速老化的方法研究了 LED 的可靠性。把 Si 衬底 GaN 基蓝光 LED 芯片在大电流下老化，研究发现尽管该芯片尺寸小到 (300m300m)，
2、在高达 600mA 电流下老化 30 分钟，发光强度和正向电压随 老化时间变化不大，这表明本实验室制备的 Si 衬底 GaN 基 LED 质量较好；将 Si 衬底 GaN 基蓝光 LED 器件分别在 20mA、30mA 和50mA 下老化，测试各项参 数随老化时间的变化，结果 LED 法向光强衰减明显，但是整个光功率输出衰减 较小，这一现象表明芯片本身性能稳定，但芯片发出的短波蓝光(光子能量较大)是 封装环氧树脂变黄使法向光强衰减较大的原因。 为了提高 Si 衬底 GaN 基 LED 的性能，我们研究了转移基板材质、电极形状和芯片尺寸对 LED 性能的影 响。在切割成单个芯片之前，对大量尺寸小
3、到(300m300m)的两种不同基 板 LED 芯片分别通高达 1 安培的大电流在测试台上加速老化。结果显示：铜基 板 Si 衬底 GaN 基 LED 芯片有更大的饱和电流，光输出效率更高，工作电压随驱 动电流的变化不大，光输出在老化过程中衰减很小。这些结果表明：铜基板 LED 芯片比硅基板 LED 芯片可靠性更高，在大功率半导体照明器件中前景诱人。 对比电极形状和芯片面积对 LED 性能的影响，实验结果显示：相同芯片面积的 圆环带角电极 LED 芯片的光电性能比圆环电极 LED 芯片好，经分析，以上结果 皆与电流拥挤效应有关，电流扩展好电极 LED 综合性能较好；相同工艺制作的 芯片尺寸为(
4、300m300m)的 LED 的性能优于尺寸为(200m200m)的 LED 芯片。 本论文为进一步提高 Si 衬底 GaN 基 LED 的性能具有参考价值。正文内容正文内容GaN 基 LED 在信息显示和固态照明等领域具有广阔的应用前景，近年来， Si 衬底 GaN 基 LED 取得了很大的进展，已有产品推出市场，然而其可靠性有待 于进一步研究。 本文用加速老化的方法研究了 LED 的可靠性。把 Si 衬底 GaN 基蓝光 LED 芯片在大电流下老化，研究发现尽管该芯片尺寸小到 (300m300m)，在高达 600mA 电流下老化 30 分钟，发光强度和正向电压随 老化时间变化不大，这表明本
5、实验室制备的 Si 衬底 GaN 基 LED 质量较好；将 Si 衬底 GaN 基蓝光 LED 器件分别在 20mA、30mA 和50mA 下老化，测试各项参 数随老化时间的变化，结果 LED 法向光强衰减明显，但是整个光功率输出衰减 较小，这一现象表明芯片本身性能稳定，但芯片发出的短波蓝光(光子能量较大)是 封装环氧树脂变黄使法向光强衰减较大的原因。 为了提高 Si 衬底 GaN 基 LED 的性能，我们研究了转移基板材质、电极形状和芯片尺寸对 LED 性能的影 响。在切割成单个芯片之前，对大量尺寸小到(300m300m)的两种不同基 板 LED 芯片分别通高达 1 安培的大电流在测试台上加
6、速老化。结果显示：铜基 板 Si 衬底 GaN 基 LED 芯片有更大的饱和电流，光输出效率更高，工作电压随驱 动电流的变化不大，光输出在老化过程中衰减很小。这些结果表明：铜基板 LED 芯片比硅基板 LED 芯片可靠性更高，在大功率半导体照明器件中前景诱人。 对比电极形状和芯片面积对 LED 性能的影响，实验结果显示：相同芯片面积的 圆环带角电极 LED 芯片的光电性能比圆环电极 LED 芯片好，经分析，以上结果 皆与电流拥挤效应有关，电流扩展好电极 LED 综合性能较好；相同工艺制作的 芯片尺寸为(300m300m)的 LED 的性能优于尺寸为(200m200m)的 LED 芯片。 本论文
7、为进一步提高 Si 衬底 GaN 基 LED 的性能具有参考价值。 GaN 基 LED 在信息显示和固态照明等领域具有广阔的应用前景，近年来，Si 衬 底 GaN 基 LED 取得了很大的进展，已有产品推出市场，然而其可靠性有待于进 一步研究。 本文用加速老化的方法研究了 LED 的可靠性。把 Si 衬底 GaN 基 蓝光 LED 芯片在大电流下老化，研究发现尽管该芯片尺寸小到(300m300m)， 在高达 600mA 电流下老化 30 分钟，发光强度和正向电压随老化时间变化不大， 这表明本实验室制备的 Si 衬底 GaN 基 LED 质量较好；将 Si 衬底 GaN 基蓝光 LED 器件分别
8、在 20mA、30mA 和50mA 下老化，测试各项参数随老化时间的变化， 结果 LED 法向光强衰减明显，但是整个光功率输出衰减较小，这一现象表明芯 片本身性能稳定，但芯片发出的短波蓝光(光子能量较大)是封装环氧树脂变黄 使法向光强衰减较大的原因。 为了提高 Si 衬底 GaN 基 LED 的性能，我们研 究了转移基板材质、电极形状和芯片尺寸对 LED 性能的影响。在切割成单个芯 片之前，对大量尺寸小到(300m300m)的两种不同基板 LED 芯片分别通高 达 1 安培的大电流在测试台上加速老化。结果显示：铜基板 Si 衬底 GaN 基 LED 芯片有更大的饱和电流，光输出效率更高，工作电
9、压随驱动电流的变化不大， 光输出在老化过程中衰减很小。这些结果表明：铜基板 LED 芯片比硅基板 LED 芯片可靠性更高，在大功率半导体照明器件中前景诱人。对比电极形状和芯片 面积对 LED 性能的影响，实验结果显示：相同芯片面积的圆环带角电极 LED 芯 片的光电性能比圆环电极 LED 芯片好，经分析，以上结果皆与电流拥挤效应有 关，电流扩展好电极 LED 综合性能较好；相同工艺制作的芯片尺寸为 (300m300m)的 LED 的性能优于尺寸为(200m200m)的 LED 芯片。 本论文为进一步提高 Si 衬底 GaN 基 LED 的性能具有参考价值。GaN 基 LED 在信息显示和固态照
10、明等领域具有广阔的应用前景，近年来，Si 衬 底 GaN 基 LED 取得了很大的进展，已有产品推出市场，然而其可靠性有待于进 一步研究。 本文用加速老化的方法研究了 LED 的可靠性。把 Si 衬底 GaN 基 蓝光 LED 芯片在大电流下老化，研究发现尽管该芯片尺寸小到(300m300m)， 在高达 600mA 电流下老化 30 分钟，发光强度和正向电压随老化时间变化不大， 这表明本实验室制备的 Si 衬底 GaN 基 LED 质量较好；将 Si 衬底 GaN 基蓝光 LED 器件分别在 20mA、30mA 和50mA 下老化，测试各项参数随老化时间的变化， 结果 LED 法向光强衰减明显
11、，但是整个光功率输出衰减较小，这一现象表明芯 片本身性能稳定，但芯片发出的短波蓝光(光子能量较大)是封装环氧树脂变黄 使法向光强衰减较大的原因。 为了提高 Si 衬底 GaN 基 LED 的性能，我们研 究了转移基板材质、电极形状和芯片尺寸对 LED 性能的影响。在切割成单个芯 片之前，对大量尺寸小到(300m300m)的两种不同基板 LED 芯片分别通高 达 1 安培的大电流在测试台上加速老化。结果显示：铜基板 Si 衬底 GaN 基 LED 芯片有更大的饱和电流，光输出效率更高，工作电压随驱动电流的变化不大， 光输出在老化过程中衰减很小。这些结果表明：铜基板 LED 芯片比硅基板 LED
12、芯片可靠性更高，在大功率半导体照明器件中前景诱人。对比电极形状和芯片 面积对 LED 性能的影响，实验结果显示：相同芯片面积的圆环带角电极 LED 芯 片的光电性能比圆环电极 LED 芯片好，经分析，以上结果皆与电流拥挤效应有 关，电流扩展好电极 LED 综合性能较好；相同工艺制作的芯片尺寸为 (300m300m)的 LED 的性能优于尺寸为(200m200m)的 LED 芯片。 本论文为进一步提高 Si 衬底 GaN 基 LED 的性能具有参考价值。 GaN 基 LED 在信息显示和固态照明等领域具有广阔的应用前景，近年来，Si 衬 底 GaN 基 LED 取得了很大的进展，已有产品推出市场
13、，然而其可靠性有待于进 一步研究。 本文用加速老化的方法研究了 LED 的可靠性。把 Si 衬底 GaN 基 蓝光 LED 芯片在大电流下老化，研究发现尽管该芯片尺寸小到(300m300m)， 在高达 600mA 电流下老化 30 分钟，发光强度和正向电压随老化时间变化不大， 这表明本实验室制备的 Si 衬底 GaN 基 LED 质量较好；将 Si 衬底 GaN 基蓝光 LED 器件分别在 20mA、30mA 和50mA 下老化，测试各项参数随老化时间的变化， 结果 LED 法向光强衰减明显，但是整个光功率输出衰减较小，这一现象表明芯 片本身性能稳定，但芯片发出的短波蓝光(光子能量较大)是封装
14、环氧树脂变黄 使法向光强衰减较大的原因。 为了提高 Si 衬底 GaN 基 LED 的性能，我们研 究了转移基板材质、电极形状和芯片尺寸对 LED 性能的影响。在切割成单个芯 片之前，对大量尺寸小到(300m300m)的两种不同基板 LED 芯片分别通高 达 1 安培的大电流在测试台上加速老化。结果显示：铜基板 Si 衬底 GaN 基 LED 芯片有更大的饱和电流，光输出效率更高，工作电压随驱动电流的变化不大， 光输出在老化过程中衰减很小。这些结果表明：铜基板 LED 芯片比硅基板 LED 芯片可靠性更高，在大功率半导体照明器件中前景诱人。对比电极形状和芯片 面积对 LED 性能的影响，实验结
15、果显示：相同芯片面积的圆环带角电极 LED 芯 片的光电性能比圆环电极 LED 芯片好，经分析，以上结果皆与电流拥挤效应有 关，电流扩展好电极 LED 综合性能较好；相同工艺制作的芯片尺寸为 (300m300m)的 LED 的性能优于尺寸为(200m200m)的 LED 芯片。 本论文为进一步提高 Si 衬底 GaN 基 LED 的性能具有参考价值。 GaN 基 LED 在信息显示和固态照明等领域具有广阔的应用前景，近年来，Si 衬 底 GaN 基 LED 取得了很大的进展，已有产品推出市场，然而其可靠性有待于进一步研究。 本文用加速老化的方法研究了 LED 的可靠性。把 Si 衬底 GaN
16、基 蓝光 LED 芯片在大电流下老化，研究发现尽管该芯片尺寸小到(300m300m)， 在高达 600mA 电流下老化 30 分钟，发光强度和正向电压随老化时间变化不大， 这表明本实验室制备的 Si 衬底 GaN 基 LED 质量较好；将 Si 衬底 GaN 基蓝光 LED 器件分别在 20mA、30mA 和50mA 下老化，测试各项参数随老化时间的变化， 结果 LED 法向光强衰减明显，但是整个光功率输出衰减较小，这一现象表明芯 片本身性能稳定，但芯片发出的短波蓝光(光子能量较大)是封装环氧树脂变黄 使法向光强衰减较大的原因。 为了提高 Si 衬底 GaN 基 LED 的性能，我们研 究了转移基板材质、电极形状和芯片尺寸对 LED 性能的影响。在切割成单个芯 片之前，对大量尺寸小到(300m300m)的两种不同基板 LED 芯片分别通高 达 1 安培的大
