利用電極設計與非等向性蝕刻提升氮化鎵發光二極體光輸出之研究

Translated title of the thesis: Enhancing Light Output of GaN-Based VLED Via Electrode Pattern Design and Anisotropic Surface Etching
  • 陳 揚

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

現階段GaN-基藍光發光二極體(light emitting diode LED)，因受惠於有機金屬化學氣相磊晶(MOCVD)技術提升及垂直LED(vertical structure LED VLED)製程技術開發，其磊晶品質與光電轉換效率(wall plug efficiency WPE)皆獲顯著改善。於GaN-基VLED元件結構中，陽極為與p-GaN呈歐姆接觸之導電基板，n-GaN為出光面，其上之陰極電極，基於降低接觸電阻與減少遮蔽出光的考量，必須進行電極圖案最佳化設計。 VLED結構與一般結構相比雖可有效降低串聯電阻，增加元件WPE，然操作於大電流(>1 A)下，仍易發生電流擁擠效應，導致WPE下降。本論文提出一種利用非等向性乾蝕刻製程製備具階梯狀n-GaN表面再搭配適當電極設計，藉由垂直與與側向串聯電阻之調變，使分佈於VLED電流密度趨於一致，有效改善電流擴散、串聯電阻與WPE並利用模擬軟體Crosslight進行驗證。 實驗結果顯示，在蝕刻深度為200 nm時，具有電極設計之氮化鎵發光二極體元件於注入電流350mA時，與一般氮化鎵發光二極體相較，其光輸出效率增加19 2%。此光電特性結果證實本實驗利用電極設計與階梯蝕刻結構，確實能改善電流分佈並提升光輸出效率。
Date of Award2014 Jan 22
Original languageChinese
SupervisorShui-Jinn Wang (Supervisor)

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