大功率發(fā)光二極管的壽命試驗(yàn)及其失效分析_圖文

1、半導(dǎo)體光電2005年4月第26卷第2期鄭代順等: 大功率發(fā)光二極管的壽命試驗(yàn)及其失效分析光電器件大功率發(fā)光二極管的壽命試驗(yàn)及其失效分析鄭代順1, 錢可元1, 羅毅1,2(1. 清華大學(xué)深圳研究生院半導(dǎo)體照明實(shí)驗(yàn)室, 廣東深圳518055; 2. 清華大學(xué)電子工程系集成光電子學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京100084摘要:以GaN 基藍(lán)光L ED ED 的方法制備了白光L ED 。析。結(jié)果表明, 大功率L ED , 缺陷的生長(zhǎng)和無(wú)輻射復(fù)合中心的形成, , , 以及封裝體中各成分之間熱膨脹系數(shù)L ED 的失效。; L ED ; 白光L ED ; 壽命試驗(yàn); 失效機(jī)理:TN312. 8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章

2、編號(hào):1001-5868(2005 02-0087-05Life T est and F ailure Mechanism Analyses for High 2pow er L EDZH EN G Dai 2shun 1, Q IAN Ke 2yuan 1, L UO Y i 1,2(1. Laboratory on Semiconductor Lighting , G radu ate School at Shenzhen , Tsinghu a U niversity ,Shenzhen 518055,CHN; 2. State K ey Laboratory on I ntegrate

3、d Optoelectronics ,C ollege of E lectronic E ngineering , T singhu a U niversity, B eijing 100084,CHN Abstract :High 2power blue light 2emitting diodes were fabricated wit h t he blue L ED chip s as primary light source ,and high 2power white L EDs were fabricated by p hosp hor conversion. Life of h

4、igh 2power blue and white L EDs was measured , and t he failure mechanism was investigated. Result s show t hat t he light outp ut of L EDs degrades exponentially wit h t he time ,t he growt h of defect s and formation of nonradiative recombinatio n centers , quant um efficiency reduction of p ho sp

5、 hor , t he dest roy of static electricity , breakage of metallization layer and solder instability for flip 2chip , and mechanical st ress wit hin t he L ED package caused by t he variations in ambient temperat ure and self 2heating ,and so on ,will result in t he failure for high 2power L EDs.K ey

6、 w ords :high 2power ; blue L ED ; white L ED ; life test ; failure mechanism1引言自1968年利用氮摻雜工藝使GaAsP 紅色發(fā)光二極管(L ED 的發(fā)光效率達(dá)到1lm/W 以來(lái),L ED 的研究得到迅速發(fā)展。1985年, 采用液相外延法, 使得Al GaAs L ED 的發(fā)光強(qiáng)度首次突破1cd 1。20世紀(jì)90年代初對(duì)于In GaAl P 四元系材料的研究, 不僅大大提高了L ED 的效率, 還將高亮度L ED 的光譜從紅光擴(kuò)展到黃光和黃綠光24。90年代中期,Nakamura 等5,6采用MOCVD 方法成功地制

7、備收稿日期:2004-09-17.出高亮度In GaN/Al GaN 雙異質(zhì)結(jié)藍(lán)光L ED 和In GaN 量子阱結(jié)構(gòu)紫外L ED 。GaN 基藍(lán)光L ED 的出現(xiàn)及其效率的迅速提高, 使L ED 得以形成三基色完備的發(fā)光體系, 并使白光L ED 的研制成為可能。實(shí)現(xiàn)白光L ED 的技術(shù)途徑主要有兩條:一是采用紅、綠、藍(lán)三基色混合生成白光, 二是通過(guò)熒光粉轉(zhuǎn)換的方法實(shí)現(xiàn)白光, 目前以后者居多711。隨著白光L ED 的功率和效率的不斷提高,L ED 正在從指示和顯示領(lǐng)域向照明領(lǐng)域邁進(jìn), 并將成為繼白熾燈、熒光燈之后的第三代照明光源。雖然大功率白光L ED 是當(dāng)前的研究熱點(diǎn), 但用87SEMIC

8、ON DUCT OR OPT OE LECTR ONICS V ol. 26No. 2Apr. 2005于照明還存在發(fā)光效率不夠高, 空間色度均勻性較差, 以及成本高等問(wèn)題。此外, 雖然L ED 是公認(rèn)的高可靠性半導(dǎo)體產(chǎn)品, 但是關(guān)于大功率發(fā)光二極管的壽命測(cè)試數(shù)據(jù)的報(bào)道仍顯不足。本文研究了熒光粉轉(zhuǎn)換GaN 基大功率白光L ED 的光輸出隨時(shí)間的衰減特性, 并對(duì)老化過(guò)程中L ED 的失效情況進(jìn)行了初步分析。另外, 為了避免熒光粉對(duì)L ED 光輸出衰減特性的影響, 對(duì)大功率藍(lán)光L ED 進(jìn)行了老化試驗(yàn), 分析了大功率藍(lán)光L ED 的失效機(jī)理。的黃綠色光, 透出的藍(lán)光與熒光粉發(fā)出的黃綠色光組成白光。

9、采用不同廠家制造的商用 GaN 基大功率藍(lán)色發(fā)光芯片分別制備了四組大功率白光L ED , 用自己設(shè)計(jì)制作的老化試驗(yàn)裝置對(duì)其進(jìn)行了壽命試驗(yàn)。為了排除熒光粉對(duì) L ED 光輸出衰減特性的影響, 分別采用與第三、四組白光L ED 同批次的芯片制備了大功率藍(lán)色發(fā)光二極管。大功率L ED 。表1給出了L ED L PMS -50紫外2可見(jiàn)2近紅, 該分析系統(tǒng)的光度測(cè)試準(zhǔn)確度為一級(jí), 色溫誤差為±0. 3%。2實(shí)驗(yàn)采用熒光粉轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)白光的方法, 為450470nm 的GaN 基L ED 光源, , , 560580nm樣品編組123L ED 類別表1大功率LE D 壽命試驗(yàn)條件及預(yù)期平均壽命樣品

10、數(shù)661210439驅(qū)動(dòng)電流/mA350350350350350350350老化測(cè)試鋁基板溫度/48±248±248±248±248±248±248±2衰減系數(shù)1. 2×10-35. 0×10-42. 0×10-41. 1×10-42. 5×10-52. 2×10-57. 7×10-5平均壽命/h57813863366630127726315069001白光白光白光藍(lán)光白光45藍(lán)光藍(lán)光3結(jié)果與討論3. 1大功率L ED 的光輸出衰減特性圖1和圖2分別給出了

11、大功率白光和藍(lán)光L ED 的相對(duì)光輸出隨時(shí)間的衰減曲線, 每組L ED 采用的是同一廠家的同一批次芯片。其中第2、3組同時(shí)包括白光和藍(lán)光L ED , 第5組藍(lán)光L ED 采用了防靜電保護(hù)措施。所有L ED 的光通量都用開(kāi)始老化時(shí)圖2大功率藍(lán)光L ED 相對(duì)光通量隨時(shí)間的變化的初始值進(jìn)行了歸一化。對(duì)于每組試樣, 圖中所示衰減趨勢(shì)表示的是該組試樣測(cè)量值的平均結(jié)果。對(duì)于大功率L ED 的相對(duì)光輸出隨時(shí)間的變化, 一般的趨勢(shì)是其光輸出在開(kāi)始的一段時(shí)間內(nèi)衰減較快, 在隨后的一段時(shí)間內(nèi)衰減較慢, 但在即將耗盡或發(fā)生災(zāi)變性失效階段, 其光輸出又急劇衰減。在前兩個(gè)階段,L ED 的光輸出隨時(shí)間的衰減曲線可近似

12、為如下的指數(shù)形式12:圖1大功率白光L ED 相對(duì)光通量r 隨時(shí)間的變化88半導(dǎo)體光電2005年4月第26卷第2期鄭代順等: 大功率發(fā)光二極管的壽命試驗(yàn)及其失效分析y =exp (-at (1式中:y 表示相對(duì)光輸出, a 表示衰減系數(shù), t 為以小時(shí)為單位的點(diǎn)燈時(shí)間。顯然a 越大, y 值衰減越快。在發(fā)光二極管不發(fā)生嚴(yán)重的顏色漂移的情況下, 通常人眼對(duì)小于50%的光輸出變化難以察覺(jué)。因此, 本文把光輸出衰減50%所經(jīng)歷的時(shí)間定義為發(fā)光二極管的壽命12。由圖1可見(jiàn), 第1、2組白光L ED 試樣的光輸出衰減很快, 尤其是第1組, 經(jīng)過(guò)800h 的老化時(shí)間, 其光通量衰減了約62%。但在第1組白

13、光L ED 的壽命試驗(yàn)過(guò)程中未觀察到災(zāi)變性失效現(xiàn)象。我們認(rèn)為該組試樣光輸出的迅速衰減是由L ED 退化引起的。第4L 持特性相對(duì)較好, 6%。作用, 在發(fā)光二極管制備過(guò)程中引入的缺陷將在有源層中形成無(wú)輻射復(fù)合中心, 增加了光吸收, 使得器件發(fā)光效率降低。而注入載流子的無(wú)輻射復(fù)合又使能量轉(zhuǎn)化為晶格振動(dòng), 導(dǎo)致了缺陷的運(yùn)動(dòng)和增殖。第1組大功率白光L ED 的光輸出衰減很快, 但并未出現(xiàn)災(zāi)變性失效現(xiàn)象, 這與L ED 芯片自身的性能較差是分不開(kāi)的。由于工藝控制不嚴(yán)格, 在L ED 的制備過(guò)程中引入了太多的缺陷, L 。3. 22的老化過(guò)程中, 發(fā)生, 發(fā)現(xiàn)器。除去封裝透鏡和熒光粉并重新超聲焊接電極引

14、線, 這兩個(gè)試樣參與了藍(lán)光L ED 的老化試驗(yàn)。為了尋求導(dǎo)致電極引線斷裂的原因, 我們對(duì)圖3所示倒裝焊結(jié)構(gòu)的大功率L ED 進(jìn)行了正弦振動(dòng)試驗(yàn), 以檢驗(yàn)L ED 所用鋁絲電極引線的耐振動(dòng)能力。先是讓大功率L ED 沿z 方向振動(dòng), 然后在垂直于z 軸的平面內(nèi)振動(dòng), 并且可以繞z 軸轉(zhuǎn)動(dòng)。結(jié)果表明, 對(duì)任意抽取的大功率L ED , 在350mA 工作電流下, 在z 軸和垂直于z 軸的兩個(gè)方向都能夠經(jīng)受超過(guò)300m/s 2的振動(dòng)加速度, 說(shuō)明L ED 耐振動(dòng)沖擊的能力較強(qiáng)。這也正是將固體光源應(yīng)用于照明的優(yōu)點(diǎn)之一 。ED , 藍(lán)光L ED 的光。在L ED 芯片制備工藝條件相同的情況下, 排除熒光粉

15、的影響之后, L ED 的光輸出衰減特性僅取決于芯片本身的品質(zhì)和封裝工藝中所用導(dǎo)熱材料及包封材料的性能。在芯片一致性較好的情況下, 白光L ED 的光輸出衰減相對(duì)藍(lán)光L ED 要快一些, 這也表明白光L ED 的后期工藝還有待進(jìn)一步改善。用式(1 分別對(duì)大功率白光和藍(lán)光L ED 試樣的光輸出衰減曲線進(jìn)行了擬合, 所取衰減系數(shù)列于表1中。圖1和圖2中的實(shí)線為數(shù)值擬合結(jié)果。由圖1、圖2可見(jiàn), 測(cè)試結(jié)果與擬合結(jié)果比較吻合。這表明大功率L ED 的壽命試驗(yàn)不一定要進(jìn)行到所有L ED 的光輸出都衰減到50%以下, 只要能夠通過(guò)早期失效階段,L ED 將進(jìn)入一個(gè)比較穩(wěn)定且相對(duì)緩慢的衰減過(guò)程, 并可據(jù)此對(duì)L

16、 ED 的壽命進(jìn)行估計(jì)。由指數(shù)衰減規(guī)律推得四組大功率白光L ED 光輸出衰減50%的平均壽命分別為578、1386、3366和27726h , 而三組大功率藍(lán)光L ED 試樣的預(yù)期平均壽命分別為6301、31506和9001h ?？梢?jiàn)不同廠家生產(chǎn)的大功率L ED 芯片的性能差距比較大。3. 2大功率L ED 的失效分析發(fā)光二極管的失效一般可分為緩慢退化、快速退化和突發(fā)失效三種。下面主要對(duì)大功率L ED 壽命試驗(yàn)過(guò)程中的一些失效情況進(jìn)行分析。3. 2. 1L ED 材料中的缺陷引起器件光輸出的衰減半導(dǎo)體薄膜材料中的晶格缺陷包括點(diǎn)缺陷、線缺陷和面缺陷。由于缺陷對(duì)載流子具有較強(qiáng)的俘獲圖3大功率L E

17、D 的振動(dòng)示意圖此外, 對(duì)我們所用鋁絲引線進(jìn)行了電過(guò)應(yīng)力試驗(yàn), 發(fā)現(xiàn)單條鋁絲要在約800mA 的穩(wěn)態(tài)直流下持續(xù)一定時(shí)間才慢慢熔斷。在老化試驗(yàn)中, 我們采用穩(wěn)壓穩(wěn)流電源對(duì)試驗(yàn)樣品供電, 且大功率L ED 一般超聲焊接兩條引線, 至少可以承受1. 5A 的穩(wěn)態(tài)電流。因此, 基本上可以排除振動(dòng)因素和電過(guò)應(yīng)力導(dǎo)致電極引線斷裂的可能性。我們認(rèn)為, 由于L ED 封裝中所用環(huán)氧樹(shù)脂與電89SEMICON DUCT OR OPT OE LECTR ONICS V ol. 26No. 2Apr. 2005極引線及L ED 芯片材料的熱膨脹系數(shù)不同, 溫度的變化會(huì)產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力并施加在電極引線和L ED 芯片上,

18、 并最終導(dǎo)致了電極引線的斷裂。3. 2. 3靜電導(dǎo)致器件災(zāi)變性失效在大功率藍(lán)光L ED 的光輸出衰減過(guò)程中, 觀察到如下兩種失效現(xiàn)象: 一種是器件啟亮之前的漏電流有所增大, 但其工作電壓無(wú)明顯變化; 另一種則是器件的工作電壓顯著升高。圖4給出了漏電流增大前后器件的電流2電壓特性和光輸出隨電流的變化曲線。由圖4可見(jiàn), 在L ED 發(fā)生漏電后, 其電流隨外加電壓的升高而增大, 但在一個(gè)相當(dāng)寬的電流范圍內(nèi)并沒(méi)有光輸出。這些載流子被L ED 中的雜質(zhì)和結(jié)構(gòu)缺陷所俘獲, 或者發(fā)生無(wú)輻射復(fù)合, 因此沒(méi)有光輸出。直到注入電流足夠大, 注入載流子填充了所有的缺陷, 剩下的載流子部分發(fā)生輻射復(fù)合, 并伴隨著光輸

19、出。表2人體動(dòng)作引起的靜電電壓產(chǎn)生的靜電電壓/V人體動(dòng)作從印制板上撕下膠帶拿起塑料袋啟動(dòng)吸錫器用橡皮擦印制電路板相對(duì)濕度10%1218000180006000120007000800012000相對(duì)濕度65%90%150025075015 00015000100150060010001000在第5組大功率L ED 的老化試驗(yàn)過(guò)程中, 我們通過(guò)給L ED 并聯(lián)一個(gè)較大的電阻來(lái)消除靜電的影響。表3給出了采取靜電保護(hù)措施前后部分大功率L ED 的漏電流(漏電較小的L ED 沒(méi)有全部列出 。由該表可以發(fā)現(xiàn), 對(duì)于沒(méi)有采取靜電保護(hù)措施的大功率L ED , 經(jīng)過(guò)壽命試驗(yàn)后有相當(dāng)一部分L ED 漏電流增大,

20、 甚至個(gè)別L ED 的漏電流超過(guò)了100mA 。而采取靜電保護(hù)措施后, 在壽命試驗(yàn)過(guò)程中基本上沒(méi)有漏電流增大的現(xiàn)象。這表明靜電保護(hù)對(duì)于抑制L ED 漏電流增大是非常有效的。在我國(guó)北方干燥地區(qū), 靜電的影響比較突出, 采取靜電保護(hù)措施對(duì)于圖4漏電流增大前后大功率L ED 的I 2V 特性及光輸出隨提高大功率L ED 的使用壽命就顯得更為重要。表3靜電對(duì)大功率LE D 的漏電流的影響有無(wú)靜電保護(hù)措施L ED 器件漏電流/mA 38. 0,1. 3,89. 0,53. 0,110. 0, 103. 0,50. 0,83. 0,4. 0,71. 0, 55. 0,2. 6,27. 0,68. 0,22

21、. 0,7. 3, 3. 3,0. 1,2. 5,0. 5,2. 4,2. 4,3. 6, 電流的變化曲線我們認(rèn)為, 導(dǎo)致L ED 漏電流增大的主要因素是靜電的破壞。在無(wú)靜電防護(hù)的情況下, 人體的簡(jiǎn)單活動(dòng)就可能產(chǎn)生很高的靜電電位。表2為人體在操作過(guò)程中不同的動(dòng)作引起的靜電大小, 通常高達(dá)600035000V , 即使在相對(duì)濕度為65%90%的環(huán)境中, 最低靜電也可達(dá)到100V , 遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于大功率L ED 的正常工作電壓34V 13。由于大功率L ED 芯片的內(nèi)部串聯(lián)電阻較低, 在沒(méi)有靜電保護(hù)的情況下, 當(dāng)人體接觸L ED 時(shí), 人體所帶靜電通過(guò)L ED 放電, 導(dǎo)致大功率L ED 的局部擊穿。

22、在局部擊穿的情況下, 將在L ED 的兩個(gè)電極、有源層/電極界面和有源層體內(nèi)形成結(jié)構(gòu)缺陷。即使有載流子注入L ED ,90無(wú)靜電保護(hù)措施有靜電保護(hù)措施3. 2. 4電極性能不穩(wěn)定導(dǎo)致器件災(zāi)變性失效在L ED 工作過(guò)程中, 由于電極材料不均勻, 導(dǎo)致電極微區(qū)溫度分布不均, 一方面, 當(dāng)施加在L ED 上的電流過(guò)大時(shí), 會(huì)導(dǎo)致L ED 電極局部區(qū)域的灼傷或斷裂; 另一方面, 由于局部區(qū)域溫度過(guò)高, 引起倒半導(dǎo)體光電2005年4月第26卷第2期鄭代順等: 大功率發(fā)光二極管的壽命試驗(yàn)及其失效分析裝焊結(jié)構(gòu)中的焊料流動(dòng), 焊接不良, 致使電極局部區(qū)域起翹。這兩方面的因素導(dǎo)致了L ED 器件中的部分電路開(kāi)路

23、, 使得器件電阻增大, 達(dá)到正常工作電流所需的電壓明顯升高, 個(gè)別器件同時(shí)出現(xiàn)部分區(qū)域不發(fā)光的現(xiàn)象, 導(dǎo)致L ED 光輸出的嚴(yán)重衰減。圖5給出了大功率L ED 電極部分區(qū)域失效前后的電流2電壓特性曲線。當(dāng)大功率L ED 的熱阻較大時(shí),L ED 芯片產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)散發(fā)出去, 使得L ED 結(jié)溫升高。過(guò)高的結(jié)溫將導(dǎo)致覆蓋在L ED 芯片上的熒光粉發(fā)生降解, 使得熒光粉的量子效率降低, 由熒光粉轉(zhuǎn)換得到的黃光成分減少, 并最終導(dǎo)致了大功率白光L ED 光輸出的減少和顏色的漂移。因此, 尋求高熱導(dǎo)率材料并改進(jìn)封裝工藝以降低器件熱阻, 同時(shí)選取光轉(zhuǎn)換效率更高、, 對(duì)于提高大功率白光L 。4L ED

24、的壽命試驗(yàn)表明, 。四組大功率白光L ED 試樣的平均壽命分別為578、1386、3366和27726h 。大功率藍(lán)光L ED 的光輸出衰減相對(duì)較慢, 與第2、3組同批次芯片的藍(lán)光L ED , 其平均壽命分別達(dá)到6301和31056h 。在大功率L ED 的工作過(guò)程中存在如下幾種失效機(jī)制:(1 在制備過(guò)程中引入的缺陷, 將在L ED 有源層中形成無(wú)輻射復(fù)合中心。缺陷(尤其是暗線缺陷 的生長(zhǎng)將導(dǎo)致L ED 發(fā)光特性的嚴(yán)重退化;(2 由于L ED 電極材料不均勻, 電極微區(qū)溫度存在差異, 電流過(guò)大將導(dǎo)致電極部分區(qū)域的灼傷或斷裂; 而局部溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致倒裝焊結(jié)構(gòu)的損傷。這兩者導(dǎo)致了器件電路部分開(kāi)路,

25、 使得L ED 正向壓降升高和光輸出降低, 嚴(yán)重者將發(fā)生災(zāi)變性失效;(3 由于靜電的破壞作用, 在發(fā)光器件的兩個(gè)電極、有源層/電極界面和有源層體內(nèi)形成結(jié)構(gòu)缺陷, 增大了載流子被俘獲或者發(fā)生無(wú)輻射復(fù)合的幾率, 因此使得器件的漏電流增大;(4 由于封裝體中各成分之間存在熱膨脹系數(shù)失配, 溫度的變化產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力并施加在電極引線和L ED 芯片上, 可能引起電極引線的斷裂;(5 在通過(guò)熒光粉轉(zhuǎn)換方法得到的白光L ED 的工作過(guò)程中, 熒光粉量子效率降低將導(dǎo)致寬譜帶黃光相對(duì)峰值藍(lán)光衰減更快的趨勢(shì), 并使得器件色溫升高。參考文獻(xiàn):1Nishizawa J ,Itoh K ,Okuno Y ,et al.

26、L PE Al G aAs andred L ED (candela classs J.J. Appl. Phys. ,1985,57:圖5L ED 的I 2V 特性在器件未經(jīng)包封的情況下, 更容易觀察到發(fā)光二極管正向電壓升高的現(xiàn)象, 個(gè)別器件甚至難以實(shí)現(xiàn)電流的注入。這是由于L ED 的電極材料暴露在空氣中, 環(huán)境溫度或者器件自身產(chǎn)生的熱量, 以及空氣中的氧和水蒸汽加速了電極材料的氧化及電化腐蝕。因此, 電極性能和封裝質(zhì)量的優(yōu)劣, 較大程度地影響著大功率L ED 的工作壽命。3. 2. 5熒光粉引起白光L ED 光輸出的衰減實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 在大功率白光L ED 的老化過(guò)程中, 存在熒光粉引起器件發(fā)

27、光特性劣化的現(xiàn)象, 圖6為該種情況下大功率白光L ED 的相對(duì)光譜隨時(shí)間的變化。相對(duì)光譜表示的是L ED 在不同波長(zhǎng)處的發(fā)光強(qiáng)度相對(duì)于峰值波長(zhǎng)處的發(fā)光強(qiáng)度的比值。由圖6不難看出, 隨著時(shí)間的推移, 由熒光粉轉(zhuǎn)換得到的寬譜帶黃光在整個(gè)大功率白光L ED 光譜中所占的比例逐漸減小, 同時(shí)L ED 的色溫升高。這可以歸因于熒光粉量子效率的降低 。圖6大功率白光L ED 的相對(duì)光強(qiáng)I r 隨時(shí)間的變化221022214.(下轉(zhuǎn)第127頁(yè)91半導(dǎo)體光電 2005 年 4 月第 26 卷第 2 期 謝浩銳 等 : 垂直腔面發(fā)射激光器的氧化工藝研究 學(xué)報(bào) ,1996 ,17 ( 11 :8732874 .

28、degradation of Al x Ga 1 x 的圖形尺寸對(duì)選擇氧化的最終質(zhì)量都非常關(guān)鍵 。 用在此 最 佳 氧 化 條 件 下 氧 化 的 外 延 片 制 成 VCSEL 器件 ,室溫下閾值電流大約為 1. 8 mA ,當(dāng)驅(qū) 動(dòng)電流為 20 mA ,驅(qū)動(dòng)電壓為 2. 68 V 時(shí) , 輸出功率 為 7. 96 mW , 功率轉(zhuǎn)換效率為 14. 85 % , 斜效率為 0. 441 3 mW/ mA , 微分量子效率為 31. 08 % 。圖 8 為 VCSEL 的 L2 I2V 特性圖 。 參考文獻(xiàn) : 1 康學(xué)軍 , 林世鳴 . 由選擇腐蝕和選擇氧化法相結(jié)合研 制的 GaAs/ Al

29、 GaAs 垂直腔面發(fā)射激光器 J . 半導(dǎo)體 ( 上接第 91 頁(yè) 2 Huang K H , Yu J G , Kuo C P ,et al. Twofold efficiency imp rovement in high performance Al GalnP light2 emitting diodes in t he 555 620 nm spect ral regio n using a t hick Ga P window layerJ . Appl. Phys. Lett . , 1992 ,61 ( 9 :1 04521 047. 2 83922 841. high2eff

30、iciency ( 13 :1 68721 689. ( 13 :1 86821 870. parent2subst rate emitting diodes J . Appl. Phys. Lett . , 1994 , 64 ( 21 : light2emitting diodes J . Appl. Phys. Lett . , 1994 , 64 light emitting diodes J . Appl. Phys. Lett . , 1995 , 67 conversion of blue light emitting diodes J . Appl. In GaN single

31、2quant um2well2st ruct ure blue and violet bright ness In GaN/ Al GaN double2hetero st ruct ure blue2 In GaAl P green light2emitting diodes J . Appl. Phys. semico nductor wafer2bonded ( Al x Ga 1 - x 0. 5 In0. 5 P/ Ga P light2 t rans2 3 Sugawara H ,Itaya K ,Nozaki H ,et al. High2bright ness 5 Nakamu

32、ra S , Mukai T , Senoh M. Candela2class high 6 Nakamura S , Seno h M , Iwasa N , et al. High2power 7 Schlotter P , Schmidt R , Schneider J . L uminescence Lett . ,1992 ,61 ( 15 :1 77521 777. 4 Kish F A , Steranka F M , De Fevere D C , et al. Very 圖8 VCSEL 的 L2 I2V 特性圖 作者簡(jiǎn)介 : 謝浩銳 ( 1979 - ,男 ,碩士研究生 ,

33、研究方向 : 垂 直腔面發(fā)射激光器的工藝 。 E2mail : caxhr 126. co m Phys. A ,1997 ,64 :4172418. ( 5 :6832685. 390. 作者簡(jiǎn)介 : 鄭代順 ( 1973 - ,男 ,四川平昌人 ,2003 年畢業(yè) 于蘭州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 ,獲理學(xué)博士學(xué)位 , 同年進(jìn)入清華大學(xué)深圳研究生院從事博士后研究工 作 ?，F(xiàn)主要從事大功率 L ED 及其照明系統(tǒng)研究 。 E2mail : zhengds szt singhua. edu. cn 1 2 7 2 Dallesasse J M , EI2Zein N , Holonyak N. Enviro nmental As/ GaAs hetero st ruct ures J . J . Appl. Phys. , 1990 , 68 ( 5 :