Металлические отражатели, отражающие и прозрачные контакты

October 31, 2011 by admin Комментировать »

Рис. 10.3. Ослабление волноводной моды из-за потерь при отражении

 

няет две функции — отражателя и омического контакта с большой площадью поверхности. Слой АиВе также играет роль поставщика акцепторов (Бе), обеспечивающих низкое сопротивление контакта. Контакты отжигают при 450 °С в течение 15 мин. Рассматриваемые светодиоды изготавливают по технологии соединения подложек с использованием кремниевых подложек. По окончании выращивания требуемой структуры подложка GaAs, на которой выращивались эпитаксиальные слои, удаляется. Поскольку кремний по сравнению с GaAsобладает более высокой теплопроводностью, полученные светодиоды имеют более низкие температуры переходов и меньший сдвиг длины волны излучения, вызванный джоулевым нагревом. Интенсивность излучения светодиодов на основе AllnGaPс металлическими отражателями выше, чем у диодов с зеркалами Брэгга, выращенных на подложках GaAs.

Омические контакты с низким сопротивлением формируются методом отжига и сплавления. Типичные температуры отжига сплавных контактов лежат в интервалах 375-450 °С для арсенидов и фосфидов П1 группы и выше 600 °С для нитридов П1 группы. При отжиге контактов не только меняется вид металлической поверхности от гладкой до шероховатой, но также происходит уменьшение их оптической отражательной способности.

На практике также используют несплавные контакты, для нанесения которых на полупроводник не требуются высокие температуры. Для обеспечения хороших вольтамперных характеристик таких контактов поверхность полупроводниковых слоев должна быть сильно легирована. Однако даже при выполнении этого условия сопротивление несплавных контактов обычно выше, чем у сплавных.

Толстые металлические и гибридные отражатели являются поглощающими, и их нельзя использовать в структурах светодиодов для вывода излучения. При толщине более 50 нм металлические омические контакты фактически непрозрачны. Поэтому при достаточно толстых слоях металла пропускная способность гибридных отражателей становится близкой к нулю (Tu et al., 1990).

Очень тонкие металлические контакты полупрозрачны. При толщине металлической пленки 5-10 нм коэффициент пропускания большинства металлов приблизительно равен 50%. Для получения более точного значения коэффициента пропускания света в расчетах необходимо учитывать не только действительную, но и мнимую часть показателя преломления (Palik, 1998). Однако очень тонкие металлические контакты могут иметь бугристую структуру. К тому же электрическое сопротивление металлических пленок может быть очень большим, особенно если их структура бугристая.

В светодиодах на прозрачных подложках, например AlInGaPна подложке GaP, часть света, излучаемого активной областью, попадает на контакт подложки. Для увеличения отражательной способности обратной стороны подложки иногда используют контакт, закрывающий лишь незначительную часть ее поверхности — многополосковый или кольцевой. Применение проводящей Ag-содержащей эпоксидной смолы для крепления кристалла светодиода к корпусу обеспечивает высокую отражательную способность в участках, не покрытых омическим контактом.

Эпоксидная смола для крепления кристаллов с прозрачными подложками в корпус, например в светодиодах на основе InGaNна сапфировых подложках, также играет роль отражателя. Такая смола обладает не только хорошей проводимостью, но и высоким коэффициентом отражения, поэтому ее использование может привести к росту коэффициента оптического вывода излучения светодиодов с прозрачными подложками.

Существуют омические контакты, прозрачные для видимого света. В состав таких контактов входит оксид индия и олова, часто сокращенно называемый ITO (indiumtinoxide) (Rayetal., 1983; Shenetal., 1998; Margalithetal., 1999; Mergeletal., 2000; Shinetal., 2001). Эти материалы можно считать полупроводниками на основе оксида олова, легированными индием. Индий замещает олово, выполняя роль акцептора. Удельное сопротивление контактов на основе оксидов индия и олова обычно выше сопротивления сплавных металлических контактов.

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