半导体照明技术技能人才培养系列丛书 LED器件与工艺技术PDF电子书下载

第1章 LED材料外延与检测技术 1

1.1 LED外延基础知识 1

1.1.1 LED的外延结构 1

1.1.2 LED的外延生长基本知识 2

1.2 MOCVD技术基本背景 4

1.2.1 MOCVD技术的背景知识 4

1.2.2 MOCVD外延生长中的基本机制和原理 5

1.3 MOCVD设备简介 9

1.3.1原材料气源供应系统 9

1.3.2 MOCVD反应室分系统 12

1.3.3 MOCVD设备的其他功能子系统 16

1.4 MOCVD源材料 19

1.4.1金属有机化合物源（MO源） 19

1.4.2气体源（氢化物、载气） 22

1.4.3衬底 24

1.5氮化物LED材料的检测技术 27

1.5.1高分辨X射线检测技术 27

1.5.2光致发光测试技术 31

1.5.3霍尔测试技术 34

1.5.4电容电压测试技术 36

1.5.5 AF M和TEM检测技术 38

参考文献 42

第2章 蓝绿光LED外延结构设计与制备 46

2.1氮化物半导体材料的性质 46

2.1.1氮化物材料的基本性质 46

2.1.2氮化物材料中的极化电场 49

2.2氮化物LED的能带结构 52

2.2.1 pn结的能带结构 52

2.2.2量子阱能带结构 57

2.3氮化物LED多量子阱的设计及生长 61

2.3.1极化电场对量子阱能带的影响 62

2.3.2量子垒设计及其对载流子输运的影响 62

2.3.3量子阱设计及其对载流子分布的影响 64

2.3.4多量子阱界面的优化生长 66

2.4氮化物LED电子阻挡层及p型层的设计 68

2.4.1电子阻挡层的电子限制作用 68

2.4.2电子阻挡层对空穴注入的影响 70

2.4.3 p-GaN层的优化生长 72

参考文献 73

第3章 红黄光LED外延生长技术 75

3.1红光LED材料及LED基本结构 75

3.1.1 LED外延材料选取的原则 75

3.1.2红光LED外延材料——AlGaInP的性质 76

3.1.3红光LED基本外延结构 78

3.2红光LED的材料外延 79

3.2.1红光LED材料外延的工艺设计 79

3.2.2有源区材料的外延 82

3.2.3限制层材料的外延 84

3.2.4窗口层材料的外延 86

3.3共振腔LED结构与外延 88

3.3.1共振腔LED结构及设计 88

3.3.2 650nm共振腔LED外延 91

3.3.3 650nm共振腔LED芯片工艺 93

参考文献 94

第4章 LED芯片结构及制备工艺 96

4.1芯片制造基础工艺 96

4.1.1蒸镀工艺 96

4.1.2光刻工艺 98

4.1.3刻蚀工艺 103

4.1.4沉积工艺 104

4.1.5退火工艺 105

4.1.6研磨抛光工艺 106

4.1.7点测工艺 109

4.1.8检验工艺 111

4.2蓝绿光LED芯片结构及制备工艺 114

4.2.1正装结构设计及制备工艺 114

4.2.2倒装结构芯片及制备工艺 120

4.3垂直结构设计及制备工艺 123

4.3.1垂直结构芯片的优势 124

4.3.2垂直结构芯片的制备工艺 125

4.4高压LED芯片设计及制备工艺 126

4.4.1高压LED芯片的优点 127

4.4.2 GaN基高压LED结构设计 129

4.4.3 GaN基高压LED制备工艺 132

参考文献 133

第5章 蓝绿光LED高光提取技术 136

5.1电流阻挡层（Current Blocking Layer， CBL） 137

5.2隐形切割（Stealth Dicing， SD） 139

5.3粗化（Rough） 142

5.4反射电极（Reflected Pad） 147

5.5侧腐蚀（Sidewall Etching， SWE） 151

5.6表面纹理化（Surface Texture） 157

5.6.1在LED外延层上直接引入纹理化图形 157

5.6.2在透明导电层上引入纹理化图形 161

5.6.3在传统透明导电层上引入其他透明导电层 162

5.7分布布拉格反射镜（Distribution Blagg Reflector） 163

5.8图形蓝宝石衬底（Pattern Sapphire Substrate， PSS） 168

参考文献 172

第6章 黄红光LED芯片结构与制备工艺 178

6.1红、黄色LED基本结构和制备工艺流程 179

6.1.1正装AlGaInP LED芯片结构及制备工艺 179

6.1.2倒装芯片结构及工艺流程 181

6.2红、黄光LED电极结构及电流扩展技术 184

6.2.1芯片电极形状变化 184

6.2.2电流扩展层技术及透明电极 185

6.2.3电流阻挡层 188

6.3 GaAs基LED高光提取技术 189

6.3.1透明光学窗口层技术 189

6.3.2倒梯形等外形结构 190

6.3.3表面粗化 191

6.3.4光子晶体LED 194

6.4转移衬底器件的反射镜 194

6.4.1金属反射镜结构 195

6.4.2全方向反射镜结构（ODR） 197

6.5高亮度和大功率AlGaInP LED技术 200

参考文献 202

第7章 LED封装基础知识 207

7.1 LED器件封装的主要功能 208

7.1.1光电器件封装的机电连接与保护特性 208

7.1.2发光器件的光谱转换与实现 209

7.2 LED器件封装的光学设计 210

7.2.1 LED器件的光提取效率 210

7.2.2 LED封装后的光学特性 212

7.2.3荧光粉光学特性的计算与分析 217

7.3 LED器件封装的热学设计 224

7.3.1 LED的热特性 224

7.3.2 LED封装的热阻模型 226

7.3.3热场分布的计算机辅助分析 229

参考文献 232