GaN基藍光發(fā)光二極管的設計與制備.pdf

1、由于GaN基發(fā)光二極管在戶外全色顯示、交通信號燈、汽車車燈及液晶顯示器背光源上都得到了廣泛應用，特別是高亮度GaN基LED是實現(xiàn)白光LED的重要器件，因此研究GaN基LED具有重要的現(xiàn)實意義。由于半導體材料和空氣之間的折射率差值大導致低的光提取效率是阻礙GaN基LED發(fā)光效率提高的重要因素，因此如何提高LED的光提取效率成為當前國內(nèi)外的研究熱點。
　　雖然現(xiàn)已研究出了很多方法提高LED的光提取效率，但p金屬電極對光子吸收的問題始終

2、沒有解決。本文通過在p-GaN與ITO之間插入高反射率的電流阻擋層（Current Blocking Layer，CBL）提高GaN基LED的光提取效率。高反射率的CBL有效地降低了p電極處的電流擁擠效應，并將射向p金屬電極下方的光子反射，避免了p金屬電極對這部分光的吸收，提高了GaN基LED的光取出效率。本文的主要工作及獲得的主要結(jié)果如下：
　　1.首先利用TFCalc光學模擬軟件對不同材料及結(jié)構(gòu)的CBL的反射率進行了仿真分析，

3、并根據(jù)反射率仿真結(jié)果確定了具有高反射率的CBL的材料及結(jié)構(gòu)參數(shù)。
　　2.為了驗證仿真結(jié)果，用電子束蒸發(fā)的方法制備了不同結(jié)構(gòu)CBL。CBL的反射光譜是用光譜分析儀進行測試獲得的。測試發(fā)現(xiàn)，在455nm處1.5對SiO2/TiO2 DBR+Al的反射率達到97.8％，較之3對SiO2/TiO2 DBR，反射率增加了16.2%。
　　3.最后制備了不同CBL結(jié)構(gòu)的GaN基LED并對其光電特性進行了分析。在20mA電流注入下，具有