新型氮化物材料與新結(jié)構(gòu)大功率LED研發(fā).pdf

1、本文研究與探索了一種新型氮化物GeCN三元混晶的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。SEM形貌顯示磁控濺射方法制備的GeCN膜具有一定尺度的晶體顆粒形狀，表面較致密，不同晶向的襯底對(duì)GeCN膜的晶體生長(zhǎng)取向和生長(zhǎng)質(zhì)量有影響。XPS譜線分析顯示Ge、C、N三種元素之間互相成鍵，形成極為復(fù)雜的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，Ge-C、Ge-N、C=N都存在且有一定比例關(guān)系。Ge元素含量相對(duì)較多，N元素含量較少。XPS深度剖析結(jié)果表明材料內(nèi)部不同深度各組分分布較均勻，Ge∶C∶N的原

2、子濃度比約為5∶1∶1和3∶3∶1。在N2氣氛中退火對(duì)晶體質(zhì)量影響不大，說明材料中有可能存在穩(wěn)定的晶相和化學(xué)配比。理論計(jì)算的結(jié)果顯示GeCN混晶可能是一種寬帶隙半導(dǎo)體材料，其晶格常數(shù)、帶隙寬度和能帶性質(zhì)隨C的濃度變化而變化，說明由于C的引入，打破了原本Ge-N之間的離子鍵結(jié)合，引入了結(jié)合能更高的共價(jià)鍵。由于對(duì)GeCN三元混晶的文獻(xiàn)報(bào)道很少，是種新的材料，很多性質(zhì)還有待進(jìn)一步的研究與探索。本文開展的工作為以后的研究打下了基礎(chǔ)。 另

3、外本文還優(yōu)化設(shè)計(jì)并制備了兩種新型的大功率GaN基半導(dǎo)體LED芯片結(jié)構(gòu)，其參數(shù)指標(biāo)達(dá)到了較高水平。芯片的電極設(shè)計(jì)采用新穎的樹葉脈絡(luò)形狀，縮短了p、n電極之間的距離，使電流更加均勻的注入到芯片中，提高了功率效率；n型溝槽設(shè)計(jì)截?cái)嗔斯饩€全反射路徑，使光線能從槽的側(cè)壁射出，增大了出光效率。測(cè)試結(jié)果顯示，1mm×1mm芯片的光通量在7～9lm之間，光輻射功率達(dá)到了110mW左右；0.6mm×0.6mm芯片的光通量接近2lm，光輻射功率在20～30