侧壁粗化提高GaN基发光二极管出光效率的研究

摘要

采用工艺成熟且成本低廉的芯片技术实现侧壁粗化以提高GaN基发光二极管(LED)的出光效率是备受关注的研究课题.通过普通光刻技术和感应耦合等离子体(ICP)刻蚀技术在器件内部引入侧壁粗化结构,有效提高了LED芯片的出光效率.由于侧壁几何微元结构的改变,光线到达该界面位置处的全反射作用得到抑制而使芯片的出光总量增加.结果表明,注入电流为350 mA时,具有三角状侧壁粗化结构的LED芯片比传统LED芯片的输出光功率增加20.6%,出光效率提升20.5%,并且侧壁粗化后不会影响LED芯片的电学性能和发光稳定性.光强空间分布特性显示,发光强度的增加主要位于-35°^-20°和+20°^+35°的斜角范围内.