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提高取光效率——In gaAP(AS)纹理表面结构的大功率白光LED芯片

2022-04-22 16:27:40

采用晶片键合技术的 AlGaInP(TS)LED的性能虽好,但因其技术复杂、生产成本高而难于广泛使用。商华建设为解决这一问题,进一步开发大功率 AlGaInP LED的市场潜力,必须做到发光效率高,生产成本低。按照这一理念,德国 Osram公司研制出了 InGaAlP LED芯片,采用比较新设计将芯片窗口层表面腐蚀成能够提高取光效率的纹理结构。芯片表面纹理的基本单元为具有斜面的三角形结构。

In GaAP(AS)纹理表面的取光模式,实线表示纹理表面的整体结构,虚线表示外延层的平面窗口层。商华建设

光子的反射路线被封闭在这样的结构之中,使有源层发出的光子能够更有效地被取出,通过不同的表面直接射出,经多次反射后通过改变入射角再射出。欧姆接触电极位于取光结构注入电流的部位,这样可使注入电流更有效地扩展到有源区。商华建设外延片的布拉格反射层被设计成具有较宽的反射角度,这样可使芯片背反射区域的大部分被覆盖。采用这种纹理表面结构的 InGaAlP(AS)LED芯片可以获得大于50%的外量子效率,芯片封装后的功率转换效率超过301m/W,是常规 InGaAlP(AS)LED2倍,与采用晶片键合技术的透明衬底(Ts)LED的性能相当商华建设

纹理表面结构对光束角特性没有影响,不仅可取代常规的方形芯片,还可以很容易地按比例放大成为大功率的大尺寸芯片。这种芯片可在4英寸(1英寸=2.54cm)GaAs衬底上通过 MOCVD一次外延直接生长成高内量子效率的外延片,并可采用常规的芯片制造技术进行大规模生产。而晶片键合透明衬底的 In GaAp(Ts)LED由于技术复杂却只能采用3英寸的GaAs衬底,因此在降低生产成本和实现产业化规模生产方面,纹理表面高效取光结构的GaAP(AS)LED具有广阔的发展前景。商华建设

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