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技術(shù)突破:LED芯片抗反向靜電能力達(dá)到3kV

來源:OFweek 作者:oscar 責(zé)任編輯:admin 發(fā)表時(shí)間:2018-11-06 12:02 
核心提示:韓國(guó)研究人員通過在LED芯片中集成旁路二極管的方法將氮化銦鎵LED的抗反向靜電能力提高到了3 kV。來自韓國(guó)光技術(shù)院(KOPTI) 和光州科學(xué)技術(shù)院的研究人員聲稱:這種LED芯片加工簡(jiǎn)便,可靠性高。 研究人員一直試圖提高目前100V-1kV的抗反向靜電能力。而正向靜電

韓國(guó)研究人員通過在LED芯片中集成旁路二極管的方法將氮化銦鎵LED的抗反向靜電能力提高到了3 kV。來自韓國(guó)光技術(shù)院(KOPTI) 和光州科學(xué)技術(shù)院的研究人員聲稱:“這種LED芯片加工簡(jiǎn)便,可靠性高。”

研究人員一直試圖提高目前100V-1kV的抗反向靜電能力。而正向靜電的恢復(fù)性在1kV至3kV的范圍有所下降。這種器件往往應(yīng)用于交通信號(hào)燈、大規(guī)模顯示以及液晶顯示器背光。

正向偏壓和反偏壓的特性差異在于外延材料以及側(cè)面器件結(jié)構(gòu)存在的高位錯(cuò)密度差。其中側(cè)面器件是生長(zhǎng)在絕緣藍(lán)寶石襯底中的標(biāo)準(zhǔn)氮化LEDs所必需的。這兩種相反的特性容易引起大量反向ESD電壓脈沖進(jìn)而損壞LED。

研究人員已經(jīng)采用了一些方法來避免器件受到這樣的損害---包括降低密度缺陷、外部二極管等。但是,很難以低成本將這些技術(shù)應(yīng)用于真正的生產(chǎn)過程中。

研究人員采用了傳統(tǒng)的In0.15Ga0.85N/GaN MQW 450nm(藍(lán)色)LED架構(gòu),使其在MOCVD設(shè)備的c-plane 藍(lán)寶石中生長(zhǎng)。這種LED通過光刻法和ICP蝕刻到n型外延生長(zhǎng)層。銦錫氧化物(ITO)LED芯片中相當(dāng)于透明歐姆電極,而接合焊盤由金鎳鉻錫合金組成。

研究人員通過將n極的觸點(diǎn)延長(zhǎng)至p區(qū)域(見圖1),使旁路二極管集成到LED,以實(shí)現(xiàn)LED芯片的ESD保護(hù)。n極與p-GaN之間用氧等離子處理會(huì)使得肖特基勢(shì)壘升高;這樣做的目的在于減少反向ESD產(chǎn)生的反向漏電流。因?yàn)榇笮孤╇娏魅菀讚p害n極從而降低器件的性能。
圖1:(a)放大n極LED的剖視圖和電路原理圖;俯視圖(b)傳統(tǒng)的(LED-C),沒有n極的梳狀LED-F3以及LED-F5,(c)等離子處理得到的梳狀(LED-F3-P 和 LED-F5-P)。(c)中的陰影區(qū)域即等離子處理區(qū)域。

氧等離子處理更好的效果是在p-GaN中建立了氮真空,以便為旁路二極管構(gòu)建一個(gè)虛擬的pn結(jié)面。

70W功率的ICP能將n極接觸電阻提高至56.1x10-3\Ohm-cm2;這是由等離子處理后p-GaN面上的圓形輸電線結(jié)構(gòu)決定的。ICP功率越小,n極接觸電阻越小。  
降低泄漏電流的另一個(gè)方法是減少3齒梳狀而不是5齒梳狀結(jié)構(gòu)的n極接觸面。從而將接觸面積從300μm2降低至180μm2。(責(zé)任編輯:admin)

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