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1、LED芯片技术开展趋势 目前的外延技术可以使得InGaN有源层在常温暖普通注入电流条件下的内量子效率到达90-95%,但当温度升高时,内量子效率会有较大的下降,因此要提高发光效率必需控制结温暖提高出光效率。基于这点,技术开展趋势如下: 1,衬底剥离技术,衬底剥离技术Lift-off n n这项技术首先由美国惠普公司在这项技术首先由美国惠普公司在AlGaInP/GaAs AlGaInP/GaAs ledled上实现,上实现, GaAs GaAs衬底使得衬底使得LEDLED内部光吸收损失非内部光吸收损失非常大,经过剥离常大,经过剥离GaAsGaAs衬底,然后粘接在透明的衬底,然后粘接在透明的GaP
2、GaP衬底上,可以提高近衬底上,可以提高近2 2倍的发光效率。蓝宝石倍的发光效率。蓝宝石衬底激光剥离技术衬底激光剥离技术LLOLLO是基于是基于GaNGaN的同质外延的同质外延开展的一项技术,利用紫外激光照射衬底,熔化开展的一项技术,利用紫外激光照射衬底,熔化缓冲层而实现衬底的剥离。缓冲层而实现衬底的剥离。20032003年年2 2月,月,OSRAMOSRAM用用LLOLLO工艺将蓝宝石去除,将工艺将蓝宝石去除,将LEDLED出光效率提至出光效率提至75%75%,是传统,是传统LEDLED的的3 3倍,目前他们已拥有了第一倍,目前他们已拥有了第一条条LLOLLO消费线。消费线。 2,外表粗化技
3、术,外表粗化技术 n n可以提高出光效率,但直接粗化容易对有源层呵斥损伤,同时透明电极更难制备。目前经过改动外延片生长条件得到外表粗化是一个较为可行的工艺。3,制备基于二维光子晶体的微构造,制备基于二维光子晶体的微构造 n n这也是提高出光效率的一个途径,2003年9月日本松下电器制备出光子晶体的LED,其直径1.5微米,高0.5微米的凹凸可以添加60%的出光。 4,倒装芯片技术,倒装芯片技术Flip-Chip n n较好地处理电极挡光和蓝宝石不良散热问题,从蓝宝石衬底面出光。根据美国Lumileds公司的结果,倒装芯片约添加出光效率1.6倍。5,芯片外表处置技术,芯片外表处置技术 n n主要
4、技术途径采用了用外表微构造或外表纹理构造(Surface Texture)化提升正面出光效率。紫外光LED外表经过图形转换(Patterning)技术提高光功率,对外表进展加工后,提高了紫外光LED的取光效率。6,全方位反射膜 n n全方位反射膜全方位反射膜 7,开展大功率大尺寸芯片,开展大功率大尺寸芯片 n n大尺寸芯片设计要留意到两个问题,一是大驱动电流下光效下降问题;二是低分散电阻的P电极设计,尽量降低电功率耗散产生的热效应。8,提高侧向出光的利用效率 n n需求对发光区底部的衬底正面出光或者外延层资料反面出光进展特殊的几何规格设计、并在适当的区域涂覆高反层薄膜,从而提高器件的侧向出光利用率,提高输出功率。 LED行业资料