LED發光效率提高方法
LED發光效率提高方法
LED發光效率提高方法需注意以下幾類技術：
一、透明襯底技術
InGaAlP LED通常是在GaAs襯底上外延生長InGaAlP發光區GaP窗口區制備而成。與InGaAlP相比，GaAs材料具有小得多的禁帶寬度，因此，當短波長的光從發光區與窗口表面射入GaAs襯底時，將被悉數吸收，成為器件出光效率不高的主要原因。在襯底與限制層之間生長一個布喇格反射區，能將垂直射向襯底的光反射回發光區或窗口，部分改善了器件的出光特性。一個更為有效的方法是先去除GaAs襯底，代之于全透明的GaP
晶體。由于芯片內除去了襯底吸收區，使量子效率從4％提升到了25-30％。為進一步減小電極區的吸收，有人將這種透明襯底型的InGaAlP器件制作成截角倒錐體的外形，使量子效率有了更大的提高。
二、金屬膜反射技術
透明襯底制程首先起源于美國的HP、Lumileds等公司，金屬膜反射法主要有日本、臺灣廠商進行了大量的研究與發展。這種制程不但回避了透明襯底專利，而且，更利于規模生產。其效果可以說與透明襯底法具有異曲同工之妙。該制程通常謂之MB制程，首先去除GaAs襯底，然后在其表面與Si基底表面同時蒸鍍Al質金屬膜，然后在一定的溫度與壓力下熔接在一起。如此，從發光層照射到基板的光線被Al質金屬膜層反射至芯片表面，從而使器件的發光效率提高2.5倍以上。
三、表面微結構技術
表面微結構制程是提高器件出光效率的又一個有效技術，該技術的基本要點是在芯片表面刻蝕大量尺寸為光波長量級的小結構，每個結構呈截角四面體狀，如此不但擴展了出光面積，而且改變了光在芯片表面處的折射方向，從而使透光效率明顯提高。
測量指出，對于窗口層厚度為20µm的器件，出光效率可增長30％。當窗口層厚度減至10µm時，出光效率將有60％的改進。對于585-625nm波長的LED器件，制作紋理結構后，發光效率可達30lm/w，其值已接近透明襯底器件的水平。
