WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

среднего значения не превышает 20%. Отметим, что для шой мощности (17.5%) несколько ниже, чем для кривстречно-штыревой конструкции, применяемой фирмой сталлов средней мощности (21%), несмотря на то что Lumileds, это отклонение больше, поскольку у основания они изготовлены из одной и той же эпитаксиальной штырей неизбежно существуют области, с трех сторон гетероструктуры. Это различие свидетельствует о том, окруженные n-контактом, где плотность тока заметно превышает свое среднее значение. Кроме того, при такой конструкции соотношение пассивной и активной областей кристалла заметно хуже, чем в предложенном варианте с двухуровневой разводкой n-контакта.

Основные характеристики изготовленных мощных светодиодов приведены на рис. 4. На рис. 4, a приведена вольт-амперная характеристика светодиода, измеренная в непрерывном режиме. Значение динамического последовательного сопротивления составляет 0.65 Ом в диапазоне токов 0.5–2 А. Отметим, что это значение ниже по сравнению с заявленным фирмой Lumileds для светодиодов Luxeon (0.8 Ом) [13]. На рис. 4, b приведены ватт-амперные характеристики светодиодов, а также зависимости внешнего квантового выхода и кпд светодиодов от тока накачки. Полученные максимальные значение эффективности и кпд светодиодов составляют 17.5% и достигаются при токах накачки 50 мА. Максимальная выходная оптическая мощность светодиода в непрерывном режиме работы составляет 430 мВ при токе 2 А. Следует отметить, что использованная в работе коммерческая гетероструктура на основе AlGaInN не является рекордной по своей внутренней квантовой эффективности, поэтому и полученные светодиоды не обладают рекордной эффективностью. Однако разработанная конструкция кристалла и теплоотвода позволяет светодиодам работать в диапазоне токов 0–2А и дает рекордно низкие значения последовательного электриРис. 4. Вольт-амперная характеристика (a) и зависимость ческого сопротивления.

оптической мощности, внешнего квантового выхода (сплошная Заметим, что полученные максимальные значения кривая) и кпд (штриховая) от тока накачки (b) для светодиодов внешней квантовой эффективности для кристаллов боль- большой мощности.

Физика и техника полупроводников, 2005, том 39, вып. Высокомощные синие флип–чип светодиоды на основе AlGaInN что эффективность вывода света падает с увеличени- [9] T.A. Davis. UMFPACK Version 4.1 User Guide;

http://www.cise.ufl.edu/research/sparse/umfpack/ (2003).

ем геометрических размеров кристалла, поскольку для [10] Г.А. Онушкин, Д.А. Закгейм, И.П. Смирнова, И.В. Рокристаллов большого размера меньше удельный вклад в жанский, А.Ф. Цацульников, В.В. Лундин, А.Л. Закгейм.

общий поток света, отраженного от наклонных боковых Нитриды галлия, индия и алюминия — структуры и стенок меза-структуры [8]. Это означает, что в кристалприборы. Тез. докл. 3-й Всеросс. конф. (М., 2004), с. 96.

лах большой площади на первый план выходит проблема [11] Д.А. Закгейм, И.П. Смирнова, Е.М. Аракчеева, М.М. Куповышения эффективности вывода света путем создания лагина, С.А. Гуревич, А.Л. Закгейм, Е.Д. Васильева, рассеивающих поверхностей на границе полупроводГ.В. Иткинсон. Нитриды галлия, индия и алюминия — ник/подложка и (или) полупроводник/металл, поскольку структуры и приборы. Тез. докл. 3-й Всеросс. конф.

оптимизация наклонов боковых стенок меза-структуры (М., 2004) с. 138.

[12] T. Serikawa, T. Yachi. J. Electrochem. Soc., 131, 2105 (1984).

уже не дает существенного результата.

[13] Luxeon III Emitter, Technical Datasheet DS45;

http://www.lumileds.com/pdfs/DS45.PDF.

5. Заключение Редактор Л.В. Шаронова Таким образом, в настоящей работе продемонстриHigh power blue light emitting diodes рован светодиод на основе AlGaInN-гетероструктуры based on AlGaInN на сапфировой подложке, имеющий рекордно низкое последовательное сопротивление и высокую однород- D.A. Zakheim, I.P. Smirnova, I.V. Rozhansky, ность распределения плотности тока накачки по ак- S.A. Gurevich, M.M. Kulagina, E.M. Arakcheeva, G.A. Onushkin, A.L. Zakheim, E.D. Vasil’eva+, тивной области. Площадь активной области кристалла G.V. Itkinson+ составляет 1 мм2, при этом используется двухуровневая разводка n-контактных площадок с промежуточной изоIoffe Physicotechnical Institute, ляцией слоем диэлектрика. Изготовленные светодиоды Russian Academy of Sciences, излучают на длине волны 460 нм и работают в диа194021 St. Petersburg, Russia пазоне токов накачки 0-2А (в непрерывном режиме).

Ioffe Physicotechnical Institute, При этом максимальная выходная оптическая мощность Russian Academy of Sciences, составляет 430 мВ, а максимальная внешняя квантовая Scientific Engineering Center for Microelectronics, эффективность и кпд 17.5%.

194021 St. Petersburg, Russia + Svetlana–Optoelectronica“, ” 194156 St. Petersburg, Russia Список литературы

Abstract

In the paper, we report on the design development [1] M. Yamada, T. Mitani, Y. Narukawa, S. Shioji, I. Niki, and fabrication of high power light emitting diode chips having S. Sonobe, K. Deguchi, M. Sano, T. Mukai. Jap. J. Appl. Phys., an active area of 1mm2 and operating at a wavelength of 460 nm.

41, L 1431 (2002).

The chip design has been developed on the basis of numerical [2] J.J. Wierer, D.A. Steigerwald, M.R. Krames, J.J.O’Shea, simulations and meant for flip-chip mounting. The implementation M.J. Ludowise, G. Christenson, Y.-C. Shen, C. Lowery, of a two-level setting of the n-type contact allowed for obtaining P.S. Martin, S. Subramanya, W. Gotz, N.F. Gardner, R.S. Kern, a record-breaking value of series resistance (0.65 ) and rather S.A. Stockman. Appl. Phys. Lett., 78, 3379 (2001).

uniform distribution of the pumping current. Light emitting diodes [3] V. Harle, B. Hahn, J. Baur, M. Fehrer, A. Weimar, S. Kaiser, based on the developed chips operate in the dc regime in the range D. Eisert, F. Eberhard, A. Plossl, S. Bader. Proc. SPIE Int. Soc.

of currents of 0-2 A, the maximum output power being 430 mW.

Opt. Eng., 5187, 34 (2004);

http://compoundsemiconductor.net/articles/news/7/9/4/1.

[4] T. Fujii, Y. Gao, R. Sharma, E.L. Hu, S.P. DenBaars, S. Nakamura. Appl. Phys. Lett., 84, 855 (2004).

[5] Y.C. Shen, J.J. Wierer, M.R. Krames, M.J. Ludowise, M.S. Misra, F. Ahmed, A.V. Kim, G.O. Mueller, J.C. Bhat, S.A. Stockman, P.S. Martin. Appl. Phys. Lett., 82, (2003).

[6] J.J. Wierer, M.R. Krames, J.E. Epler, N.F. Gardner, M.G. Craford, J.R. Wendt, J.A. Simmons, M.M. Sigalas. Appl.

Phys. Lett., 84, 3885 (2004).

[7] I.P. Smirnova, D.A. Zakheim, I.V. Rozhanskii, M.M. Kulagina, E.M. Arakcheeva, S.A. Gurevich, A.L. Zakheim, E.D. Vasil’eva, G.V. Itkinson. Proc. Int. Symp. „Nanostructures: Physics and Technology“ (St. Petersburg, 2004) p. 99.

[8] V.A. Zabelin, D.A. Zakheim, S.A. Gurevich. IEEE J. Quant.

Electron., 40, 1675 (2004).

Физика и техника полупроводников, 2005, том 39, вып.

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.