LED 的应用面很广,然而芯片本身价格过高和发光效率有待晋级的问题,始终困扰着LED照明 技巧的推广遍及。发光效率要晋级,就要有效添补取出效率。而LED的发光??色和发光效率与制作LED的资料和工艺有关,制作LED的资料不同,可以建立具有不同能量的光子 ,藉此可以克制LED所发布光的波长,也就是光谱。

　　

　　一、透亮衬底技巧

　　

　　LED通常是在GaAs衬底上外延成长InGaAlP发光区GaP窗口区制备而成。与InGaAlP相比,GaAs资料具有小得多的禁带宽度,因此,当短波长的光从发光区与窗口外表射入GaAs衬底时,将被悉数吸纳,成为器件出光效率不高的主要理由。在衬底与限制层之间成长一个布喇格反射区,能将垂直射向衬底的光反射回发光区或视窗,部分改进了器件的出光特点。一个更为有效的门径是先去除GaAs衬底,代之于全透亮的GaP晶体。由于芯片内扣除非衬底吸纳区,使量子效率从4%晋级到了25-30%。为进一步减小电极区的吸纳,有人将这种透亮衬底型的InGaAlP器件制作成截角倒锥体的外形,使量子效率有了更大的提高。

　　

　　二、金属膜反射技巧

　　

　　透亮衬底工艺首先来源于美国的HP、Lumileds等公司,金属膜反射法主要有日本、台湾厂商举行了大量的研究与发展。这种工艺不单??避了透亮衬底专利,何况,更利于规模生产。其成效可以说与透亮衬底法具有异曲同工之妙。该工艺通常谓之MB工艺,首先去除GaAs衬底,然后在其外表与Si基底外表同时蒸镀Al质金属膜,然后在定然的温度与压力下熔接在同时。如此,从发光层照射到基板的光线被Al质金属膜层反射至芯片外表,从而使器件的发光效率提高2.5倍以上。

　　

　　三、外表微构造技巧

　　

　　外表微构造工艺是提高器件出光效率的又一个有效技巧,该技巧的基本要点是在芯片外表刻蚀大量尺寸为光波长量级的小构造,每个构造呈截角四面体状,如此不单铺展了出光面积,何况转变了光在芯片外表处的折射方向,从而使透光效率明显提高。测量 指出,对于视窗层厚度为20μm的器件,出光效率可增长30%。当视窗层厚度减至10μm时,出光效率将有60%的改进。对于585-625nm波长的LED器件,制作纹理构造后,发光效率可达30lm/w,其值已迫近透亮衬底器件的水准。

　　

　　四、倒装芯片技巧

　　

　　经过MOCVD 技巧在兰宝石衬底上成长GaN基LED构造层,由P/N结??光区发布的光透过上面的P型区射出。由于P型GaN传导功能不佳,为获得良好的电流铺展,必要经过蒸镀技巧在P区外表构成一层Ni-Au形成的金属电极层。P区引线经过该层金属薄膜引出。为获得好的电流铺展,Ni-Au金属电极层就不能太薄。为此,器件的发光效率就会受到很大波及,通常要同时兼顾电流铺展与出光效率二个因素。但无论在什?N景况下,金属薄膜的存留,总会使透光功能变差。另外,引线焊点的存留也使器件的出光效率受到波及。采用GaN LED倒装芯片的构造可以从基本上铲除上面的问题。

　　

　　五、芯片键合技巧

　　

　　光电子器件对所必要的资料在功能上有定然的请求,通常都必要有大的带宽差和在资料的折射指数上要有很大的变化。不幸的是,一般没有天然的这种资料。用同质外延成长技巧一般都不能构成所必要的带宽差和折射指数差,而用通常的异质外延技巧,如在硅片 上外延GaAs和InP等,不仅成本较高,何况结合介面的位元错密度也万分高,很难构成高品质的光电子集成器件。由于低温键合技巧可以大大减少不同资料之间的热失配问题,减少应力和位错,因此能构成高品质的器件。随着对键合机理的逐渐认识和键合工艺技巧的逐渐成熟,多种不同资料的芯片之间已经可以落实相互键合,从而可能构成一些特异用处的资料和器件。如在硅片上构成硅化物层再举行键合就可以构成一种新的构造。由于硅化物的电导率很高,因此可以代替双极型器件中的隐埋层,从而减小RC常数。

　　

　　六、 镭射剥离技巧(LLO)

　　

　　镭射剥离技巧(LLO)是利用镭射能量分解GaN/蓝宝石介面处的GaN缓冲层,从而落实LED外延片 从蓝宝石衬底分离。技巧长处是外延片迁移到高热导率的热沉上,可以改进大尺寸芯片中电流铺展。n面为出光面：发光面积增大,电极挡光小,便于制备微构造,并且减少刻蚀、磨片、划片。更重要的是蓝宝石衬底可以重复使用。