本文的主要研究內容涉及圖形化襯底對GaN基LED發光二極管光電性能的影響。實驗中制作了表面圖形直徑和周期不同的GaN圖形襯底。再利用MOCVD材料生長設備側向外延生長了GaN基LED外延片(其主要結構包括：n-GaN、量子阱和p-GaN)。通過這種方式可以實現一次性生長具有不同結構的量子阱層。之后對外延片進行了LED工藝加工的后續工藝。對不同結構的圖形化襯底外延片進行了光致發光的光譜測試。研究不同尺寸和結構的圖形襯底引起的量子阱結構不同所致的對LED發光特性的影,同一層上不同結構的量子阱會產生兩種波長的光。另外,對不同結構的圖形化襯底的LED芯片也進行了電致發光的光譜測試。文中對不同的圖形襯底對發光波長的影響也進行了討論。此外本論文在大量的LED工藝試驗的基礎上還著重研究了LED芯片的制作工藝流程,解決了工藝過程中的一些關鍵問題,制作出性能良好的LED芯片。

摘要

　　第一章 緒論7-19

　　1.1 LED的發展概況7-9

　　1.2 LED的基本原理9-10

　　1.3 LED的基本結構10-13

　　1.4 GaN基LED簡介13-17

　　1.5 白光LED的研究概況17-18

　　1.6 本文主要研究內容18-19

　　第二章 GaN基圖形化襯底外延片生長和測試分析19-31

　　2.1 GaN圖形化襯底的設計19-20

　　2.2 GaN圖形化襯底制作20-22

　　2.3 MOCVD生長GaN外延片22-24

　　2.4 外延片性能測試的原理與方法24-25

　　2.5 外延片性能測試結果與分析25-31

　　第三章 LED芯片的制作及性能分析31-49

　　3.1 芯片的設計31-34

　　3.2 芯片制作中的P型歐姆接觸退火實驗34-36

　　3.3 芯片制作中的n臺階刻蝕實驗36-38

　　3.4 LED芯片制作的工藝流程38-45

　　3.5 LED芯片的性能檢測與分析45-49

　　結論49-50