GaN 기반 LED 에피타시얼 레이어의 기본 구조
01 소개
갈륨 나이트라이드 (GaN) 기반의 LED의 부피층 구조는 장치 성능의 핵심 결정 요소이며, 재료 품질, 캐리어 주입 효율,광효율더 높은 효율성, 생산성 및 처리량에 대한 시장 요구가 진화함에 따라, 부지방 기술 발전이 계속되고 있습니다.주류 제조업체는 비슷한 기본 구조를 채택하고 있지만, 주요 차별점은 R&D 능력을 반영하는 뉘앙스 된 최적화에 있습니다. 아래는 가장 일반적인 GaN LED 부근 구조의 개요입니다.
02 부피구조 개요
기질에 순차적으로 자라는 후두층은 일반적으로 다음을 포함합니다.
1버퍼층
2. 도핑되지 않은 GaN 층 ((선택 가능한 n형 AlGaN 층)
3N형 GaN층
4가볍게 도핑된 n형 GaN 층
5. 스트레인 완화 층
6복수 양자 우물 (MQW) 층
7알가안 전자 차단층 (EBL)
8낮은 온도 p형 GaN 층
9고온 p형 GaN 층
10표면 접촉 층
일반적인 GaN LED 에피타시얼 구조
상세한 레이어 함수
1) 버퍼 레이어
500~800°C에서 바이너리 (GaN/AlN) 또는 트렌너리 (AlGaN) 재료를 사용하여 재배한다.
목적: 결함을 줄이기 위해 기판 (예를 들어 사파이어) 과 에피레이어 사이의 격자 불응을 완화합니다.
업계 추세: 대부분의 제조업체는 이제 생산량을 높이기 위해 MOCVD 성장 전에 PVD 스프터링을 통해 AlN을 미리 저장합니다.
2) 가노피스 (GaN) 가루가 없거나
2단계 성장: 초기 3차원 GaN 섬이 2차원 GaN 고온 평면화로 이어진다.
결과: 후속 층을 위해 원자적으로 부드러운 표면을 제공합니다.
3) N형 GaN층
전자 공급을 위해 Si-doped (8×1018 ∼2×1019 cm−3)
고급 옵션: 일부 설계는 스레딩 굴절을 필터링하기 위해 n-AlGaN 간층을 삽입합니다.
4) 가볍게 도핑 된 n-GaN 층
더 낮은 도핑 (1×1018?? 2×1018 cm−3) 은 전류를 퍼뜨리는 높은 저항 영역을 만듭니다.
이점: 전압 특성 및 광화 균일성을 향상시킵니다.
5) 스트레인 리리프 레이어
InGaN 기반의 전환층으로 분류된 In 구성 (GaN와 MQW 수준 사이에).
설계 변수: 초열망 또는 얇은 우물 구조로 점진적으로 격자 스트레스를 수용합니다.
6)MQW (다중 양자 우물)
방사성 재조합을 위한 InGaN/GaN 주기적 스택 (예를 들어, 5×15쌍)
최적화: Si-doped GaN 장벽은 작동 전압을 줄이고 밝기를 향상시킵니다.
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7)AlGaN 전자 차단층 (EBL)
MQW 안에 전자를 묶는 높은 대역 간격 장벽, 재조합 효율을 높입니다.
8) 낮은 시간 p-GaN 층
MQW 온도보다 약간 더 높은 Mg-doped 층으로:
구멍 주입을 강화
MQW를 후속 고온 손상으로부터 보호
9) 고속 p-GaN 층
~950°C에서 재배하여:
공급 구멍
MQW에서 번식하는 평면화 V-pit
누출 전류를 줄이십시오.
10) 표면 접촉층
금속 전극과 오름 접촉 형성을 위해 가너를 가중하게 Mg-doped하여 작동 전압을 최소화합니다.
03 결론
GaN LED 대동맥 구조는 각 층이 전기 광학 성능에 중요한 영향을 미치는 재료 과학과 장치 물리학 사이의 시너지를 예시합니다.미래 발전은 결함 엔지니어링에 초점을 맞출 것입니다., 양극화 관리 및 새로운 도핑 기술 효율의 경계를 확장하고 새로운 응용 프로그램을 가능하게합니다.
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