Монтаж светодиодов методом перевернутых кристаллов

August 30, 2011 by admin Комментировать »

 

Для светодиодов с двумя верхними контактами, например InGaN/GaN, выращенных на сапфировых подложках, используют два типа монтажа: с нормальным расположением кристаллов (эпитаксиаль- ный слои сверху) и с перевернутыми кристаллами. Монтаж методом перевернутых кристаллов (флип-чип-монтаж), при котором кристалл

 

Таблица 9.2. Показатели преломления и диапазоны прозрачности некоторых диэлектриков — антиотражающих покрытий

Диэлектрик

Показатель преломления

Прозрачности, мкм

SiOa

1,45

>0,15

AI2O3

1,76

>0,15

TiOa

2,50

>0,35

Si3N4

2,00

> 0,25

ZnS

2,29

>0,34

CaFs

1,43

>0,12

 

крепится при помощи паяных столбиков-выводов, гораздо дороже обычного монтажа светодиодов, когда пластины верхних контактов развариваются проволочками. Достоинство монтажа светодиодов с перевернутыми кристаллами заключается в том, что металлические контакты кристаллов не мешают выводу света, излучаемого активной областью.

В светодиодах с нормальным расположением кристаллов большая площадь верхнего контакта р-типа приводит к равномерному распределению тока по активной области, но одновременно с этим она препятствует выводу света. Последнюю проблему можно решить с помощью монтажа методом перевернутых кристаллов. Это особенно важно при проектировании мощных светодиодов.

Библиографический список

AdachiS. andОе К. "Chemicaletchingcharacteristicsof(001) GaAs"]. Electrochem. Soc.130, 2427 (1983).

Billeb A., Grieshaber W., Stocker D., Schubert E.F., and Karlicek R.F.Jr. "Mi- crocavity effects in GaN epitaxial layers" Appl. Phys. Lett.70, 2790 (1997).

Carr W. N. and Pittman G. E. "One-Watt GaAs p-n-junction infrared source" Appl. Phys. Lett.3, 173(1963).

Casey Jr. H. C. and Panish M. B. Heterostructure Lasers Part A: Fundamental Principles pp. 46, 47, and 175 (Academic Press, San Diego, 1978).

Franklin A. R. and Newman R. "Shaped electroluminescent GaAs diodes" J. Appl.

35,1153 (1964).

Fujii Т., Gao Y., Sharma R., Hu E. L., DenBaars S. P., and Nakamura S. "Increase in the extraction efficiency of GaN-based light-emitting diodes via surface roughening" AppL Phys. Lett.84, 855 (2004).

Gao Y., Fujii Т., Sharma R., Fujito K., DenBaars S. P., Nakamura S., and Hu E. L. "Roughening hexagonal surface morphology on laser lift-off (LLO) N-face

GaN with simple photo-enhanced chemical wet etching" Jpn. J. Appl. Phys. 43,L 637 (2004).

Haerle V. "Naturally textured GaN surface" China Hi-Tech Fair (CHTF) Shenzhen, China, October 12-17 (2004).

Haitz R. "Light-emitting diode with diagonal faces" US Patent 5,087,949 (1992).

Hoefler G.E., Vanderwater D.A., DePevere D.C., Kish P. A., Camras M.D., Steranka P.M., and Tan l.-H. "Wafer bonding of 50-mm diameter GaP to AlGalnP-GaP light-emitting diode wafers" Appl. Phys. Lett.69, 803 (1996).

loffe Institute (Saint Petersburg, Russia) database on compound semiconductors available at www.ioffe.rssi.ru/SVA/NSM/Semicond/(2002).

Kim O. K. and Bonner W. A. "Infrared reflectance and absorption of n-type InP" I Electron. Mater12, 827 (1983).

Kish P. A. and Fletcher R. M. "AlGalnP light-emitting diodes" in High Brightness Light-Emitting Diodes edited by G. B. Stringfeliow and M. G. Craford, Semiconductors and Semimetals 48 (Academic, San Diego, 1997).

Kish P.A., Steranka P.M., DePevere D.C., Vanderwater D.A., Park K.G., Kuo C.P., Osentowski T.D., Peanasky M.J., Yu J.G., Fletcher R.M., Steigerwald D. A., Craford M. G., and Robbins VM. "Very high-efficiency semiconductor wafer-bonded transparent-substrate (Ala:Gai_x)o sluo sP/GaP light-emitting diodes" Appl. Phys. Lett.64, 2839 (1994).

Kish P. A., Vanderwater D. A., Peanasky M.J., Ludowise M.J., Hummel S. G., and Rosner S.J. "Low-resistance ohmic conduction across compound semiconductor wafer-bonded interfaces" Appl. Phys. Lett.67, 2060 (1995).

Knox R. S. Theory of Excitons (Academic Press, New York, 1963).

Krames M. R., Ochiai-Hoicomb M., H5fler G. E., Carter-Coman C., Chen E. I., Tan I.-H., Grillot P, Gardner N.F., Chui H.C., Huang J.-W., Stockman S.A., Kish P. A., Craford M.G., Tan T.S., Kocot C.P., Hueschen M., Posselt J., Lob В., Sasser G., and Collins D. "High-power truncated-inverted-pyramid (Ala;Gai_j;)o,5lno,5P/GaP light-emitting diodes exhibiting > 50% external quantum efficiency" Appl. Phys. Lett.75, 2365 (1999).

Loebner E. E. "The future of electroluminescent solids in display applications" Proc. IEEE61, 837 (1973).

NichiaCorporation. Визуальный осмотр поверхности микросхемы GaN-СД показал, что она белая, т.е. диффузная (2005).

O’Shea J.J., Camras М.D., Wynne D., and Hoefler G.E. "Evidence for voltage drops at misaligned wafer-bonded interfaces of AlGalnP light-emitting diodes by electrostatic force microscopy" J. Appl. Phys.90, 4791 (2001).

Osram Opto Semiconductors Corporation, Regensburg, Germany "Osram Opto enhances brightness of blue InGaN-LEDs" Press Release (January 2001).

Palik E. D. Handbook of Optical Constants of Solids (Academic Press, San Diego, 1998).

Pankove J. I. Optical Processes in Semiconductors" p. 75 and section on Urbach tail (Dover, New York, 1971).

Schmid W., Eberhard P., Jager R., King R., Joos J., and Ebeling K. "45% quantum- efficiency light-emitting diodes with radial outcoupling taper" Proc. SPIE 3938, 90 (2000).

Schmid W., Scherer M., Jager R., Strauss P., Streubel K., and Ebeling K. "Efficient light-emitting diodes with radial outcoupling taper at 980 and 630 nm emission wavelength" Proc. SPIE4278, 109 (2001).

Schmid W., Scherer M., Karnutsch C., Plobl A., Wegleiter W., Schad S., Neu- bert В., and Streubel K. "High-efficiency red and infrared light-emitting diodes using radial outcoupling taper" IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 8, 256 (2002).

Schnitzer 1., Yablonovitch E., Caneau C., Gmitter T.J., and Scherer A. "30% external quantum efficiency from surface-textured, thin-film light-emitting diodes" Appl. Phys. Lett.63, 2174 (1993).

Schubert E. F., Goebel E. O., Horikoshi Y., Ploog K., and Queisser H. J. "Alloy broadening in photoluminescence spectra of AlGaAs" Phys. Rev. S30, 813 (1984).

Schubert E.F., Goepfert I.D., Grieshaber W., and Redwing J.M. "Optical properties of Si-doped GaN" Appl. Phys. Lett.71,.921 (1997).

Sinzinger S. and Jahns J. Microoptics (Wiley-VGH, New York, 1999).

Stocker D.A., Schubert E.F., and Redwing J.M. "Crystallographic wet chemical etching of GaN" Appl. Phys. Lett.73, 2654 (1998a).

Stocker D.A., Schubert E.F., Grieshaber W., Boutros K.S., and Redwing J.M. "Facet roughness analysis for InGaN/GaN lasers with cleaved facets" Appl. Phys. Lett.73, 1925 (1998b).

Stocker D. A., Schubert E.F., and Redwing J.M. "Optically pumped InGaN/GaN lasers with wet-etched facets" Appl. Phys. Lett.77, 4253 (2000).

Swaminathan V. and Macrander A. T. Materials Aspects of GaAs and InP Based Structures" (Prentice Hall, Englewood Cliffs, 1991).

Urbach F. "The long-wavelength edge of photographic sensitivity of the electronic absorption of solids" Phys. Rev.92, 1324 (1953).

Walukiewicz W., Lagowski J., Jastrzebski L., Rava P., Lichtensteiger M., Gatos C. H., and Gatos H. C. "Electron mobility and free-carrier absorption in InP; determination of the compensation ratio" J. Appl. Phys.51, 2659 (1980).

Wiley J. D. and DiDomenico Jr. M. "Free-carrier absorption in n-type GaP" Phys. Rev. В 1, 1655 (1970).

Windisch R., Schoberth S., Meinlschmidt S., Kiesel P., Knobloch A., Heremans P., Dutta В., Borghs G., and Doehler G.H. "Light propagation through textured surfaces" J. Opt. A: Pure Appl. Opt.1,512 (1999).

Windisch R., Dutta В., Kuijk M., Knobloch A., Meinlschmidt S., Schoberth S., Kiesel P., Borghs G., Doehler G. H., and Heremans P. "40% efficient thin-film surface textured light-emitting diodes by optimization of natural lithography" IEEE Trans. Electron Dev.47, 1492 (2000).

Windisch R., Rooman C.; Kuijk M., Borghs G., and Heremans P. "Impact of texture-enhanced transmission on high-efficiency surface-textured light-emitting diodes" Appl. Phys. Lett.79, 2315 (2001).

Windisch R., Rooman C., Dutta В., Knobloch A., Borghs G., Doehler G.H., and Heremans P. "Light-extraction mechanisms in high-efficiency surface- textured light-emitting diodes" IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 8, 248 (2002).

Дополнение редактора

1.  Панков Ж. И. Оптические процессы в полупроводниках.—М.: Мир, 1973.

2.  Бонч-Бруевич В. Л., Звягин И. П., Кайпер Г., Миронов А. Г., Эндерлайн Р., Эссер Б. Электронная теория неупорядоченных полупроводников. — М.: Наука, 1981. 310 с.

3.  Яссиевич И. Н. и др., ФТП.

4.  Бонч-Бруевич В. Л., Калашников С. Г. Физика полупроводников.—М.: Наука, 1977, 1988 (2-е изд.), гл. 18.

5.  Юнович А.Э. Оптические явления в полупроводниках. — М.: Изд-во МГУ, 1988 (часть 1); 1991 (часть 2).

6.  Сайт ФТИ им. А. Ф. Иоффе (параметры полупроводниковых соединений) www.ioffe.rssi.ru/SyA/NSM/Semicond/(2002).

7.  Narulcawa Y., Narita J., Sakamoto Т., Deguchi К., Yamada Т., Т. Mukai // Jap. Journ. Appl. Phys., 2006. Vol. 45, № 41. P. L1084-L1086.

8.  Сайт фирмы «Крии» http://www.cree.com/press/press_detail.asp?i=l150834 953712.

9.  Коган Л. М. Светодиодные осветительные приборы // Светотехника, 2002. №5. С. 16-20.

10.  Кудряшов В. е., Туркин А. Н., Юнович А. Э., Ковалев А. Н., Маняхин Ф. И. // ФТП. 1999. Т. 33, №4. С. 445-450.

11.  Бадгутдинов М. Л., Юнович А. Э. // ФТП. 2008. Т.42, №4.

Источник:

 Шуберт Ф. Светодиоды / Пер. с англ. под ред. А.Э. Юновича. — 2-е изд. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. – 496 с. – ISBN 978-5-9221-0851-5.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты