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《1)功率型gan基led静电保护方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、SEMICONDUCTOROPTOELECTRONICSVol.28No.4Aug.2007光电器件功率型GaN基LED静电保护方法研究王立彬,刘志强,陈宇,伊晓燕,马龙,潘领峰,王良臣(中国科学院半导体研究所,北京100083)摘要:介绍了几种常用的GaN基大功率白光发光二极管(LED)静电保护的方法,分析了GaN基大功率白光LED静电损伤的机理,并在此基础上,提出了改善GaN基大功率白光LED的抗静电损伤的途径与方法。关键词:氮化镓;发光二极管;静电保护;齐纳二极管中图分类号:TN312.8文献标识
2、码:A文章编号:1001-5868(2007)04-0474-04AnalysisofESDProtectionforHighPowerGaN2basedLight2emittingDiodesWANGLi2bin,LIUZhi2qiang,CHENYu,YIXiao2yan,MALong,PANLing2feng,WANGLiang2chen(InstituteofSemiconductors,ChineseAcademyofSciences,Beijing100083,CHN)Abstract:Ga
3、N2basedlight2emittingdiodesaresensitivetoelectrostaticdischarge(ESD).SeveralmethodsofESDprotectionareintroducedandthemechanismofESDdamageisanalyzed.Withthisunderstanding,itsummarizestheeffectiveandsimplemethodsofESDprotectionforhighpowerGaN2basedlight2em
4、ittingdiodes.Keywords:GaN;light2emittingdiode;electrostaticdischarge;Zenerdiode1引言2GaN基LED静电保护方法简介[2]静电损伤是影响光电子器件稳定性的主要原因2.1LED芯片中集成GaN肖特基二极管[1]之一,对GaN基大功率白光LED来说也不例外。此结构为正装结构,芯片尺寸为350×350的然而,关于GaN基LED静电防护的研究一直很少,LED,其结构如图1所示。综合最近的研究文献及专利,GaN基LED静电防GaN以蓝
5、宝石为衬底,采用MOCVD系统生护的方法主要基于:(1)为LED芯片并联一个电路,长,材料结构包括30nm的形核层,3μm厚的缓冲如二极管等16-318,提供泄流限压的作用;(2)改进LED芯层(1×10cm),0.3μm厚的掺硅帽层(7×10片的设计,改善电流横向分布,避免局部电流密度过-3cm),5个周期的InGaN/GaN多量子阱有源区,大,产生损伤。其方法主要有以下几种:(1)在GaN50nm的掺镁AlGaN阻挡层(P=1×1018cm-3),50[2]基LED芯片中集成GaN肖特基二极管;(2
6、)倒装nm的掺镁帽层(P=1×1018cm-3)每个量子阱含[3,4]结构中,在硅sub2mount上集成齐纳二极管;2.5nm厚In0.49Ga0.51N势阱层和12nm厚的GaN(3)在GaN的p型层及n型层采用量子阱结构,以势垒层。内部集成的肖特基二极管采用ICP刻蚀实现良好的电流横向扩展。另外,也有采用直接给出台面结构和沟槽结构,沟槽内覆盖SiO2,中心区LED并联独立二极管的方法,但这样会使得封装的域腐蚀掉,分别蒸发金属Ti/Al(50nm/900nm)和器件体积增大,降低了LED集成度。下面
7、分别介绍Pt/Au(50nm/400nm)。Ti/Al与U2GaN层形成以上几种静电防护方法。欧姆接触,Pt/Au与U2GaN层形成肖特基接触。收稿日期:2006-10-30.然后制作p电极与n电极,透明电极为Ni/Au,压焊·474·《半导体光电》2007年8月第28卷第4期王立彬等:功率型GaN基LED静电保护方法研究+区域沟槽区分别为100μm×100μm和80μm×80掺硅的n2In0.23Ga0.77N/GaN(0.5nm),作为顶层μ[6,7]m,且沟槽区在压焊区域正下方。这样就形成了肖的接
8、触层。最后制作p电极(Ni/Au)和N电极特基二极管与LED并联(如图1所示)。(Ti/Al/Ti/Au)。图1集成肖特基二极管的LED及其等效电路图图2具有调制掺杂超晶格的InGaN/GaN多量子阱LED结构示意图实验结果表明集成肖特基二极管的LED耐静电强度由普通LED的耐静电450V提高到1300实验结果表明,调制掺杂的引入几乎不影响V,效果比较显著,这表明这种结构的设计能够有效LED的I2V特性,而电致发光强度却降低了约10%提升耐
