CN103280504A - 一种用于提高发光器件效率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于提高发光器件效率的方法，主要解决现有方法对发光材料和器件效率提升效果欠佳的问题；该用于提高发光器件效率的方法包括：1]在基础材料生长结束之后对基础材料进行处理，使基础材料的表面形成粗糙的微观结构；2]对经步骤1处理完成后的基础材料进行后续相关的量子阱和后续结构的外延生长。本发明提供的方法通过增加量子阱发光面积和降低进入量子阱结构的位错密度来增加电子空穴复合效率，进而提高发光材料和器件效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于提高发光器件效率的方法，属于光电器件材料制备和结构设计技术领域，特别是涉及到量子阱结构的发光器件的材料制备。
背景技术
现有技术在生长光电材料过程中，一般是在生长完nGaN材料之后即开始进行量子阱结构的生长，量子阱的结构直接以之前生长的nGaN材料作为基础进行继续外延。
上述生长量子阱结构的方式，第一量子阱的生长为平面结构，实际发光面积由切割芯片的实际面积决定；第二会将底层生长产生的位错和缺陷等延续到量子阱的内部，进而增加了器件的漏电和非辐射复合几率；后续的结构调整多依靠优化量子阱的厚度以提升电子空穴对的复合效率，或者通过提升量子阱结构的晶体质量，但上述措施对亮度的提升效果均十分有限。
发明内容
本发明提供了一种用于提高发光器件效率的方法，主要解决现有方法对发光材料和器件效率提升效果欠佳的问题；本发明提供的方法通过增加量子阱发光面积和降低进入量子阱结构的位错密度来增加电子空穴复合效率，进而提高发光材料和器件效率。
本发明的具体技术解决方案如下：
该用于提高发光器件效率的方法包括以下步骤：
1]在基础材料的生长结束之后对基础材料进行处理，使基础材料的表面形成粗糙的微观结构；基础材料粗化的结构以达到增加量子阱有效面积的效果即可，可以为各种形状；
2]对经步骤1处理完成后的基础材料进行后续相关的量子阱和后续结构的外延生长。
上述基础材料可以与量子阱材料的组分相同或者不同，作为不同波段的材料生长，量子阱的掺杂浓度不同，可以掺入不同浓度的In。
基础材料的粗化方法可以是物理方法，也可以为化学方法，或者为两者结合的处理方式达到表面粗化的效果。
本发明的优点在于：
本发明在不增加后段制程复杂度和不增加源物料的基础上，简单的对基础材料进行结构处理，即达到了大幅度提高量子阱结构的发光面积和电子空穴复合效率的效果，对亮度的提升效果明显。在表面微粗化的基础材料上进行量子阱的外延生长，也可以改变位错走向，进而有利于提升量子阱结构的晶体质量。
附图说明
图1为目前常用的发光材料结构设计；
图2为本发明结构示意图；
图3为利用本发明提供的方法处理得到发光器件第一种形貌示意图；
图4为利用本发明提供的方法处理得到发光器件第二种形貌示意图；
图5为利用本发明提供的方法处理得到发光器件第三种形貌示意图；
图6为利用本发明提供的方法处理得到发光器件第四种形貌示意图。
具体实施方式
本法发明基于目前发光器件材料生长的现状提出了一种新的材料生长理念，此方法增加量子阱的发光面积和降低进入量子阱结构的位错密度，进而增加电子空穴复合效率，提高了发光材料和器件效率。
本发明的原理在于：对于量子阱生长的基础材料进行粗化处理，基础材料粗化的结构以达到增加量子阱有效面积的效果即可，可以为各种形状，如图3至图6所示的形状均可，但不仅包括如此结构；在此粗化的结构基础上继续进行相关的量子阱和后续结构的外延生长即可。
其具体实施过程如下：
在量子阱生长之前对于量子阱生长的基础材料部分进行物理或者化学处理，在基础材料的表面形成粗糙的微观结构，然后在此粗化的结构基础上继续进行量子阱和后续结构的外延生长。
上述量子阱生长之前的基础材料可以与量子阱材料的组分相同或者不同；基础材料的粗化方法可以是物理方法，也可以为化学方法，或者为两者结合的处理方式达到表面粗化的效果；
以下结合实施例对本发明技术方案进行进一步说明：
如图2所示的结构中，在衬底材料上先生长到N型的基础材料，之后使用干法刻蚀的技术在此N型基础材料上刻蚀出规则的“W”型表面微结构，然后在“W”型表面微结构表面继续外延生长出如图2(右)所示的量子阱结构。单位面积的芯片可以用于发光的量子阱面积已经增加了1倍以上，同时由于“W”型表面微结构的作用，P型材料的空穴更加容易进入到量子阱结构里面参与复合发光，从而进一步提高了电子空穴的复合几率。
Claims (3)
1.一种用于提高发光器件效率的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1]在基础材料生长结束之后对基础材料进行处理，使基础材料的表面形成粗糙的微观结构；
2]对经步骤1处理完成后的基础材料进行后续相关的量子阱和后续结构的外延生长。
2.根据权利要求1所述的用于提高发光器件效率的方法，其特征在于：所述基础材料与量子阱的组分相同或者不同。
3.根据权利要求1或2所述的用于提高发光器件效率的方法，其特征在于：所述步骤1中进行处理采用物理处理或化学处理。
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| CN (1) | CN103280504A (zh) |
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- 2013-05-14 CN CN2013101782020A patent/CN103280504A/zh active Pending
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