《BluGlass演示了功能性隧道结,实现了级联发光二极管》

  • 来源专题:集成电路
  • 编译者: Lightfeng
  • 发布时间:2019-01-13
  • 澳大利亚的BluGlass有限公司表示,在独特的生长和激活的p-GaN(AAG)技术中使用低温远程等离子体化学气相沉积(RPCVD)制造技术,来实现和展示功能性隧道结,以便能够制造级联发光二极管。

    使用单个芯片在连续垂直堆叠中通过隧道结来生长LED,以在单个芯片上互连多个LED。这种垂直布置使级联LED受益于降低的效率下降,垂直布置方案增加了单个晶圆制造的器件数量,可以降低制造成本。

    目前级联LED尚未商业化,这是因为使用现有的MOCVD制造技术很难实现GaN基材料系统中的工作隧道结,相比之下,BluGlass的RPCVD技术的低温沉积与氮等离子体结合作为氮源而不是氨,从而能够制造实用的GaN基隧道结器件。

    BluGlass表示正在优化RPCVD隧道结,以实现级联LED,以满足LED市场对亮度和外形尺寸的要求。

相关报告
  • 《改善氮化镓μ发光二极管的MOCVD隧道结》

    • 来源专题:集成电路
    • 编译者:Lightfeng
    • 发布时间:2020-07-19
    • 美国加州大学圣塔芭芭拉分校(UCSB)发布了具有通过金属有机化学气相沉积法生长的具有外延隧道结(TJ)的氮化镓(GaN)基微型发光二极管(μLED)的最低正向电压( MOCVD)。该电压仅略高于使用铟锡氧化物(ITO)透明导电电极的电压。 UCSB团队使用选择性区域生长(SAG)技术来创建带有穿孔的隧道结层。 TJ中的穿孔孔用于在退火期间释放氢,以激活结的下层p-GaN层。氢钝化p-GaN的镁受体能级,抑制其捕获电子的能力并在价带中产生空穴。尽管可以使用分子束外延(MBE)来避免GaN TJ结构中的氢,但MOCVD在制造中是优选的。 与传统的p电极相比,使用TJ结构带来的好处包括简化制造、改善电流扩散和降低光子吸收率。通过将蓝色/绿色/红色μLED直接集成在与TJ连接的级联结构中,可以启用新的设备架构。 LED的制造过程包括:用四氟化硅反应离子进行台面蚀刻,使用缓冲氢氟酸去除二氧化硅柱,在氮气中进行700°C退火以从p-GaN中驱除氢,从7对二氧化硅和五氧化钽层形成全向反射器,以及用于触点和金属焊盘的铝/镍/金沉积。 使用安装在银接头上并封装在硅树脂中的切块设备进行测试。已发现,与没有n +-/ n-GaN层穿孔的类似参考MOCVDTJ-μLED相比,在整个器件上发射的辐射更加均匀。实际上,在参考器件的边缘处的发射更大,这很可能是由于退火过程中氢的侧壁向外扩散所致。带有穿孔的TJ-μLED的电气性能也很出色,对于给定的注入电流密度,可提供更紧密和更低的正向电压。相比之下,参考器件在更大的面积上显示出增加的正向电压,这表明在这些情况下,退火期间氢侧壁向外扩散的有效性降低。
  • 《氮极Ⅲ族氮化物隧道结发光二极管的首次展示》

    • 来源专题:集成电路
    • 编译者:Lightfeng
    • 发布时间:2020-08-02
    • 中国和沙特阿拉伯的研究人员首次展示了氮极隧道结(TJ)氮化铟镓(InGaN)发光二极管(LED),研究人员称,以前已经报道了具有良好性能的N极隧道结,但是目前仅获得了III极III型氮化物TJ-LED。 研究团队使用极化掺杂的氮化铝镓(AlGaN)来提高TJ的性能,产生更高的空穴浓度,并增加了从电极散布的横向电流。这项工作中的隧道结电流密度仍低于所报道的N极GaN / InGaN / GaN TJ的电流密度,这可能是由于在隧道结中使用富铝AlGaN。 对隧道结的顶部n-GaN层进行优化,使用连续的氨水(NH3)以及交替爆裂的硅烷和三甲基镓(TMG)进行定期掺杂。研究认为与在N极GaN中进行常规连续Si掺杂相比,周期性的Si-δ掺杂中V坑的形成受到抑制可能与拉伸应力的降低有关。 隧道结下方的p-AlGaN层,保持相对较薄的75nm,以优化渐变成分的极化掺杂效果。 p型镁掺杂剂由双环戊二烯基镁(Cp2Mg)提供。空穴浓度和迁移率分别为9×1017 / cm 3和7.5cm 2 / V-s。在隧道结的p型和n型层之间放置一个薄Al0.4Ga0.6N中间层。 隧道结使给定的正向电压可以实现更高的电流,两个器件的开启电压均为约2.5V。在线性区域中,隧道结的总电阻为264Ω,参考器件中的总电阻为439Ω。两种器件的峰值波长均为?430nm。 在光输出方面,通过注入20A / cm2,TJ-LED的光输出强度提高了70%。外部量子效率(EQE)也更高,在20A / cm2时为1.7倍,研究人员将改进的性能归因于TJ-LED较低的总电阻。