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GaN基LED新型结构的外延生长和高效LED芯片的研制的开题报告

摘要

GaN基LED具有高亮度、高效率、高稳定性和长寿命等优点，是未来照明和显示领域的重要光电器件之一。本文提出了一种新型的GaN基LED结构，通过优化外延生长工艺和器件制作工艺，实现了高效的LED芯片的制备。具体地，采用了分步外延生长工艺，通过二次生长控制外延层厚度和材料质量；优化了金属电极和漏电层的制作工艺，降低了器件内部的电阻和光损耗。在此基础上，我们成功地制备了一批高亮度、高效率和可靠性的GaN基LED样品。

关键词：GaN基LED；外延生长；器件制作；高效LED芯片；照明和显示

引言

GaN基LED具有优异的光电性能，是目前最为成熟的高亮度、高效率的LED器件。然而，传统的GaN基LED结构存在一些问题，如较大的电阻和光损耗、漏电等。针对这些问题，我们提出了一种新型的GaN基LED结构，通过优化外延生长工艺和器件制作工艺，实现了高效的LED芯片的制备。在本文中，我们将介绍这种新型结构的设计原理和制备方法，并对其性能进行评价。

方法和实验

1.外延生长工艺

我们采用了分步外延生长工艺，通过二次生长来控制外延层的厚度和材料质量。具体地，我们先在Sapphire衬底上进行了低温（LT）GaN生长，然后进行了高温（HT）GaN生长，使得GaN材料质量得到了提高。接下来，我们通过MOCVD法进行AlGaN和InGaN的生长，实现了p型和n型掺杂。最后进行了GaN外延层和p-GaN电极的二次生长，实现了器件结构的优化。

2.器件制作工艺

在器件制作方面，我们采用了干法蚀刻和电子束光刻工艺，制作了金属电极和漏电层。在电极制作方面，我们采用了Pt/Au电极，在漏电层制作方面，我们采用了GaN漏电层，并通过等离子体打磨技术实现了漏电层表面的光滑化和清洁化。最后，我们进行了芯片切割和包封，制备出了GaN基LED样品。

结果和分析

我们对制备的GaN基LED样品进行了性能测试。测试结果表明，该新型GaN基LED结构具有较大的发光强度和较高的发光效率，同时，器件漏电和电阻值也得到了明显的降低。这些优点使得本文提出的GaN基LED结构在照明和显示领域具有非常广阔的应用前景。

结论

本文提出了一种新型的GaN基LED结构，通过优化外延生长工艺和器件制作工艺，实现了高效的LED芯片的制备。实验结果表明，这种结构具有较大的发光强度和较高的发光效率，同时，器件漏电和电阻值也得到了明显的降低。我们相信，这种新型GaN基LED结构在照明和显示领域具有非常广阔的应用前景。