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基于LED應(yīng)用的分布布拉格反射器

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  1 導言

  根據(jù)散布布拉格反射器(distributed Braggreflector關規定,DBR) 的發(fā)光二極管(LED)器材助力各業,有利于進步LED 的出光功率和發(fā)光亮度極致用戶體驗,所以散布DBR 在LED 器材中的使用研討導致大家的注重,特別是GaAs 和Si 基片的LED 器材應用。本文從資料系統(tǒng)建議、構(gòu)造規(guī)劃和下降串電阻辦法等3 個方面臨DBR 在LED 器材中的研討狀況作具體回顧,并展望其發(fā)展方向臺上與臺下。

  2 DBR 構(gòu)造

  DBR 是由多層交替的高折射率和低折射率資料組成的周期構(gòu)造用的舒心,每層資料的光學厚度為中間反射波長的1/4。使用于LED 器材的傳統(tǒng)DBR 構(gòu)造集聚效應,通常記為n0/[HLHL…HL]/ns集成,這兒n0、ns 分別為LED 的約束層介質(zhì)折射率互動講、基片折射率穩定性,如圖1 所示。由光學薄膜理論知過程中,DBR 光譜反射率和半峰寬都隨其資料折射率差的增大而增大去突破,所以要想取得較好的DBR 反射光譜,大概使其資料折射率差盡可能大全面革新。


  3 DBR 研討狀況

  當前作用,使用于LED 器材的DBR 首要選用金屬有機物化學氣相淀積(MOCVD)辦法成長取得,因為DBR 構(gòu)造層能夠與LED 器材層一同成長完結(jié)行業分類,所以制備技能相對簡略技術特點。1982 年,Burnham等提出把DBR 引進LED 器材來進步LED 發(fā)光功率的思想。1984 年凝聚力量,Thornton 等初次用MOCVD 技能成長出高質(zhì)量DBR構(gòu)造有所提升。但直到1991 年,Kato 等[9]才把DBR 使用到紅外LED新的力量,改進了LED 出光功率先進水平。1992 年,Sugawara 和Itaya 等[10全面展示,11]把DBR引進到橙重要平臺、綠色的AlGaInP LED,取得了高亮度LED 器材核心技術。


? ? ? ?1995年更適合,Thomas 等往紅光LED 器材引進AlGaAs/AlAs DBR,結(jié)果LED 的輸出功率得到較大進步溝通協調。2000 年要素配置改革,Nakada 等 把GaN/AlGaN DBR 使用到藍光AlGaInNLED。隨后保障性,Wang 等把AlxGa1-xN/AlyGa1 -yN DBR 使用到紫光AlGaInN LED帶動產業發展。我國用MOCVD 法對DBR 展開研討工作相對較晚,1994 年十分落實,童玉珍等用MOCVD法成長出20.5 周期紅外AlGaAs/GaAs DBR 構(gòu)造倍增效應。1998 年,王國宏等把Al0.5Ga0.5As/AlAs DBR 使用到雙異質(zhì)結(jié)AlGaInP 橙黃色LED 中製造業,取得1cd 亮度的LED 器材優化服務策略。2000 年,關(guān)興國等用MOCVD 法成長了使用于紅光LED 的AlAs/GaAs DBR發展基礎。近來兩個角度入手,姬小利等[18]成長了可使用于藍光GaN 基LED 的Al0.3Ga0.7N/GaN 和GaN/AlGaN 資料的DBR 構(gòu)造。


  3.1 資料系統(tǒng)

  當前同期,根據(jù)LED 使用的DBR資料系統(tǒng)首要有AlGaAs DBR生產效率、AlGaInN DBR 和AlOy DBR 等。其間AlGaAs DBR 和AlOy DBR首要使用于可見光AlGaInP LED和紅外光AlGaAs LED產業,而AlGaInN DBR 首要使用于GaN基LED 器材滿意度。

  3.1.1 AlGaAs 資料DBR

  因為AlGaAs 資料的晶格常數(shù)與GaAs 基片相匹配,外延AlGaAs DBR 簡單契合規(guī)劃要求可持續,所以該DBR 資料很早就受到注重主要抓手。1976 年,Tsang 等[19]就成長了AlGaAs 資料DBR構建。AlGaAs 資料DBR 構(gòu)造首要有AlAs/GaAs創新科技、AlxGa1-x As/GaAs和AlxGa1-xAs/AlAs 等組合探討。其間AlAs/GaAs DBR 有較大的資料折射率差,用較少資料層就能使DBR 有很高光譜反射率高效流通。但GaAs資料對可見光有強吸收性,故AlAs/GaAs 資料DBR 多用于紅外波段的LED 器材中精準調控。而關(guān)于紅功能、橙、黃光LED解決,當前多選用AlxGa1-xAs/AlAs 資料DBR預期,但因為該DBR 資料折射率差較小,需求成長較多DBR 資料層才能進步DBR 光譜反射率幅度,且只能取得半峰全寬小的DBR 反射光譜結構。

  3.1.2 AlGaInN 資料DBR

  近來幾年,AlGaInN 資料DBR 備受注重貢獻。當前用于LED 的AlGaInN 資料DBR 構(gòu)造首要有AlN/GaN規模最大、AlxGa1-xN/GaN、AlxGa1-xN/AlN統籌、AlxGa1 -x N/AlyGa1 -yN 和AlInN/GaN最深厚的底氣。文獻[20]指出,AlN 與GaN 資料有2.5%的失配振奮起來。Feuillet等也指出:在GaN 資料上外延AlN 膜簡單傾向二維形式成長品質。


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