插指型SiO2电流阻挡层对大功率LED外量子效率的影响

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半导体制造技术期末题库参考答案

半导体制造技术期末题库参考答案

(1) 、杂质分布形式:在表面浓度 Cs 一定的情况下,扩散时间越长,杂质 主要特点: 扩散的就越深,扩到硅内的杂质数量也就越多。
x 2 Dterfc 1 (2)、结深: j
CB A Dt Cs
x2
Cs 4 Dt C ( x, t ) | x ,t e (3)、杂质浓度梯度: x Dt
4、写出菲克第一定律和第二定律的表达式,并解释其含义。
费克第一定律 C 杂质浓度 D 扩散系数(单位为 cm2/s) J 材料净流量(单位时间内流过单位面积的原子个数) 解释:如果在一个有限的基体中杂质浓度 C(x, t)存在梯度分布,则杂质 将会产生扩散运动,杂质的扩散流密度 J 正比于杂质浓度梯度 C/ x,比 例系数 D 定义为杂质在基体中的扩散系数。 1、杂质的扩散方向是使杂质浓度梯度变小。如果扩散时间足够长,则杂质分布 逐渐变得均匀。 2、当浓度梯度变小时,扩散减缓。 3、D 依赖于扩散温度、杂质的类型以及杂质浓度等。 菲克第二定律
可得
代入第一定律方程则得到第二方程。即杂质在材料
中沿某一方向浓度随时间变化率是由于扩散所引起的。
5、以 P2O5 为例,多晶硅中杂质扩散的方式及分布情况。
由于 P2O5 的晶粒较大,因此主要形成 B 类分
6.分别写出恒定表面源扩散和有限表面源扩散的边界条件、初始条件、 扩散杂质的分布函数,简述这两种扩散的特点
如果假设扩散系数 D 为常数,这种假设在低杂质浓度情况下是正确的,则得
解释: 菲克第二定律即为一维扩散方程 沿扩散方向,从 x 到 x+Δx,面积为Δs 的一个小体积元内的杂质数量随时间的 变化情况。设在小体积元Δv=ΔxΔs 内的杂质分布是均匀的。体积元内的杂质 浓 度 为 C(x, t) , 经 过 Δ t 时 间 , 该 体 积 元 内 杂 质 变 化 量 为 ,杂质在 x 处的扩散流密度分别为 J(x,t)则 在 Δ t 时 间 内 通 过 x 处 和 x+ Δ x 处 的 杂 质 流 量 差 为 ,假设体积元内的杂质不产生也不消失,

半导体物理与器件考核试卷

半导体物理与器件考核试卷
A.氧化
B.硅化
C.硼化
D.镍化
17.在半导体工艺中,以下哪些步骤属于前道工艺?()
A.光刻
B.蚀刻
C.离子注入
D.镀膜
18.以下哪些材料常用于半导体器件的互连?()
A.铝
B.铜导线
C.镓
D.硅
19.在半导体物理中,以下哪些现象与载流子的复合有关?()
A.发射
B.复合
C.陷阱
D.所有上述现象
20.以下哪些因素会影响半导体激光器的阈值电流?()
半导体物理与器件考核试卷
考生姓名:__________答题日期:__________得分:__________判卷人:__________
一、单项选择题(本题共20小题,每小题1分,共20分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间,主要因为其()
C. Nitrogen(氮的)
D. Excess electrons(过剩电子)
5. P-N结在反向偏置时,其内部的电场强度()
A.减小
B.增大
C.消失
D.不变
6.以下哪个不是太阳能电池的工作原理?()
A.光电效应
B.热电效应
C.光生伏特效应
D.量子效应
7.在MOSFET(金属-氧化物-半导体场效应晶体管)中,MOS电容的C-V特性曲线中,积累区对应于()
18. A, B
19. D
20. D
三、填空题
1.禁带
2.电子
3.降低
4.金属-氧化物-半导体
5.温度
6.栅氧化层质量
7.紫外光
8.能级
9.玻尔兹曼分布
10.温度

势垒硅掺杂对GaN基LED极化电场及其光电性能的影响

势垒硅掺杂对GaN基LED极化电场及其光电性能的影响

势垒硅掺杂对GaN基LED极化电场及其光电性能的影响张正宜;王超【摘要】势垒硅掺杂对InGaN量子阱中的电场及LED器件的光电性能有着重要的影响.采用6×6 K·P方法计算了不同势垒硅掺杂浓度对量子阱中电场的变化,研究表明当势垒硅掺杂浓度>1e18 cm-3时,阱垒界面处的电场强度会变大,这主要是由于硅掺杂浓度过高导致量子阱中界面电荷的聚集.进一步发现随着势垒掺杂浓度的升高,总非辐射复合随之增加,其中俄歇复合增加,而肖克莱-霍尔-里德复合随之减少,这是由于点陷阱的增大形成了缺陷能级.电流电压曲线表明势垒掺杂可有效改善GaN基LED的工作电压,这归于掺杂浓度的提高改善了载流子的传输特性.当掺杂浓度为1e18 cm-3时,获得了较高的内量子效率,这主要是由于适当的势垒掺杂降低了量子阱中界面电荷的损耗.【期刊名称】《发光学报》【年(卷),期】2018(039)010【总页数】6页(P1445-1450)【关键词】势垒;量子阱;极化电场;光电性能【作者】张正宜;王超【作者单位】山西交通职业技术学院信息工程系, 山西太原 030031;兰州交通大学光电技术与智能控制教育部重点实验室,甘肃兰州 730070【正文语种】中文【中图分类】TN321.81 引言InGaN半导体材料具有纤锌矿晶体结构和直接能隙结构,通过改变In原子在InGaN中的比例,可实现从0.7 eV到6.2 eV的能隙调控,从而可以在整个可见光范围内通过电致发光[1-2]。

InGaN LED被广泛应用到通用照明和显示领域。

对于氮化物发光二极管器件来说,InGaN多量子阱结构是其最重要的组成部分。

目前,对于InGaN多量子阱的材料结构设计及机理方面做了大量的研究工作,其中,包括量子阱p型掺杂、梯度量子阱、三角量子阱的设计等改变量子阱内的极化电场,采用lnGaN或者InAlGaN作为势垒材料来调节多量子阱中的应力[3],对InGaN多量子阱垒层掺杂Si来改善器件的光学及电学性能[4-6]。

sio2介电损耗1ghz -回复

sio2介电损耗1ghz -回复

sio2介电损耗1ghz -回复关于SIO2介电损耗1GHz的介绍引言:SIO2是一种重要的无机化合物,具有广泛的应用领域。

其中,SIO2的介电损耗是一个关键参数,特别是在高频率下。

本文将介绍SIO2介电损耗1GHz的相关知识,并一步一步回答相关问题。

第一部分:SIO2介电损耗的基本概念和重要性(300-500字)1.1 SIO2介电损耗的定义SIO2介电损耗可以简单理解为材料在电场作用下,通过分子内部的摩擦和极化导致的能量损耗。

它通常是通过介电常数和介电耗散因子的乘积来表示。

1.2 SIO2介电损耗的高频特性SIO2在高频率下的介电损耗与晶体结构、晶体取向、微结构和杂质含量等因素密切相关。

尤其是在1GHz的高频率下,SIO2的介电损耗是一个十分重要的性能指标。

1.3 SIO2介电损耗的影响因素SIO2介电损耗的主要影响因素包括材料纯度、结晶度、相对密度、晶体取向和晶粒尺寸等。

这些因素对SIO2的介电性能产生显著的影响。

1.4 SIO2介电损耗的应用领域SIO2的低介电损耗使其在微电子器件、光学器件、高速通信设备和高频电子系统等领域得到广泛应用。

对于需要在高频率下传输信号的电子器件来说,低介电损耗是保证信号传输质量的关键之一。

第二部分:探究SIO2介电损耗1GHz的测试方法和结果(600-800字)2.1 SIO2介电损耗测试方法SIO2介电损耗的测试方法多种多样,例如谐振腔法、穿孔脉冲法、电内嵌法等。

其中,谐振腔法是最常用的方法之一。

该方法通过测量样品在电场作用下的回波损耗来计算介电损耗。

2.2 SIO2介电损耗1GHz的实验结果在设计实验时,我们选取了纯度较高的SIO2样品,并使用谐振腔法进行测试。

实验结果显示,在1GHz的频率下,SIO2的介电损耗较低,维持在0.001以下。

这表明SIO2在高频率下具有良好的介电性能。

第三部分:分析SIO2介电损耗1GHz的原因(400-600字)3.1 结晶度和相对密度对介电损耗的影响SIO2的结晶度和相对密度是影响其介电损耗的重要因素。

南京理工大学光电检测-习题解答

南京理工大学光电检测-习题解答

南京理工大学光电检测-习题解答南京理工大学光电检测课后习题答案第1章1、举例说明你说知道的检测系统的工作原理。

(1)光电检测技术在工业生产领域中的应用:在线检测:零件尺寸、产品缺陷、装配定位…(2)光电检测技术在日常生活中的应用:家用电器——数码相机、数码摄像机:自动对焦---红外测距传感器自动感应灯:亮度检测---光敏电阻空调、冰箱、电饭煲:温度检测---热敏电阻、热电偶遥控接收:红外检测---光敏二极管、光敏三极管可视对讲、可视电话:图像获取---面阵CCD医疗卫生——数字体温计:接触式---热敏电阻,非接触式---红外传感器办公商务——扫描仪:文档扫描---线阵CCD红外传输数据:红外检测---光敏二极管、光敏三极管(3)光电检测技术在军事上的应用:夜视瞄准机系统:非冷却红外传感器技术激光测距仪:可精确的定位目标光电检测技术应用实例简介点钞机钞票的荧光反映,可判别钞票真假。

(4)纸宽的检测—红外发光二极管及接收二极管的应用主要是用于根据钞票经过此红外发光及接收二极管所用的时间及电机的转速来间接的计算出钞票的宽度,并对机器的运行状态进行判断,比如有无卡纸等;同时也能根据钞票的宽度判断出其面值。

(5)喂钞台、接钞台传感器—红外对管的应用在点钞机的喂钞台和取钞台部分分别有一个作为有无钞票的发射接收红外对管,用来检测是否有钞票放入或取出。

2、如何实现非电量的测量?为实现非电量的电测量,首先要实现从非电量到电量的变换,这一变换是靠传感器来实现的。

传感器接口电路是为了与传感器配合将传感器输出信号转换成低输出电阻的电压信号以方便后续电路的处理。

一般说来,信号都需要进一步放大并滤除噪声。

放大后的信号经模拟/数字变换后得到数字信号,以便于微处理器或微控制器。

微处理器或微控制器是测控系统的核心,它主要有两个作用:一是对数字信号进行进一步处理并将信号输出显示、存储和控制。

二是管理测控系统的各个部分以实现测控系统的智能化,即根据信号和测量条件的变化,自动地改变放大器的增益、滤波器的参数及其它的电路参数。

氮化镓基Micro-LED_侧壁对外量子效率的影响及侧壁处理技术综述

氮化镓基Micro-LED_侧壁对外量子效率的影响及侧壁处理技术综述

文章编号 2097-1842(2023)06-1305-13氮化镓基Micro-LED 侧壁对外量子效率的影响及侧壁处理技术综述邝 海*,黄 振,熊志华,刘 丽(江西科技师范大学 江西省光电子与通信重点实验室, 江西 南昌 330038)摘要:氮化镓基Micro-LED 具备高亮度、高响应频率、低功耗等优点,是未来显示技术和可见光通信系统的理想选择,但是目前外量子效率(EQE )低下这一问题严重影响其规模化量产及进一步应用。

为了突破EQE 低下这一瓶颈,通过分析Micro-LED 外量子效率的影响因素,得知EQE 下降的主要原因包括侧壁缺陷引起的载流子损耗及非辐射复合。

总结了侧壁缺陷对载流子输运及复合的影响。

综述了目前常用的侧壁处理技术及修复方法,指出现有侧壁处理方法较为笼统、针对性不足且载流子与侧壁缺陷的作用机理并不十分清楚。

提出应深入系统地研究侧壁缺陷种类和分布、载流子与侧壁缺陷作用机制及侧壁处理过程中的缺陷修复模式。

本文为提高外量子效率、加快Micro-LED 商业化量产进程提供设计思路和理论依据。

关 键 词:侧壁缺陷;微发光二极管;外量子效率;载流子;侧壁钝化中图分类号:TN312 文献标志码:A doi :10.37188/CO.2023-0091A review of the effect of GaN-Based Micro-LED sidewall on externalquantum efficiency and sidewall treatment techniquesKUANG Hai *,HUANG Zhen ,XIONG Zhi-hua ,LIU Li(Key Laboratory for Optoelectronics and Communication of Jiangxi Province ,Jiangxi Science Technology Normal University , Nanchang 330038, China )* Corresponding author ,E-mail : haizi 411@Abstract : Micro-LEDs offers the benefits of high brightness, high response frequency, and low power con-sumption, making them an attractive candidate for future display technologies and Visible Light Communica-tion (VLC) systems. Nonetheless, their low External Quantum Efficiency (EQE) currently impedes their scaled mass production and further applications. In order to break through the bottleneck of low EQE, we conducted an analysis of Micro-LED external quantum efficiency’s contributing factors. The influencing收稿日期:2023-05-15;修订日期:2023-06-02基金项目:江西省教育厅科学技术研究项目(No. GJJ2201338);国家自然科学基金(No. 12364013);江西科技师范大学博士科研启动基金项目(No.2019BSQD020);中央引导地方科技发展资金项目(No. 2022ZDD03088)Supported by Science and Technology Research Project of Jiangxi Education Department (No. GJJ2201338);National Natural Science Foundation of China (No. 12364013); Doctoral Research Foundation of Jiangxi Sci-ence and Technology Normal University (No. 2019BSQD020); Government Guides Local Science and Techno-logy Development Funds(No. 2022ZDD03088)第 16 卷 第 6 期中国光学(中英文)Vol. 16 No. 62023年11月Chinese OpticsNov. 2023factors for EQE are analyzed. It is concluded that the carrier loss and non-radiative recombination caused by sidewall defects are the main reasons for the decrease in EQE. In addition, we summarized the impact of sidewall defects on carrier transport and composites, and we also reviewed the commonly used sidewall treat-ment technology and repair methods, and pointed out that the existing sidewall treatment methods are helpful but insufficient for improving EQE, and the mechanism of carrier interaction with sidewall defects is not very clear. It is suggested to carry out a thorough and systematic study on the types and distribution of sidewall de-fects, the mechanism of carrier and sidewall defects, and the defect repair mode in the sidewall treatment pro-cess. Finally, future development trends are projected. This paper offers design ideas and theoretical founda-tions to enhance the external quantum efficiency and accelerate the process of commercialization and mass production of Micro-LEDs.Key words: defects on sidewall;micro-LED;external quantum efficiency;carriers;surface passivation1 引 言微发光二极管(Micro-Light-Emitting diode,Micro-LED)因具有其他光源不可比拟的优势而备受关注[1-6]。

先进集成电路后道工艺中扩散阻挡层的研究

先进集成电路后道工艺中扩散阻挡层的研究

先进集成电路后道工艺中扩散阻挡层的研究随着信息技术的快速发展,集成电路(IC)作为现代电子产品的核心组成部分,对其功能和性能提出了更高的要求。

为了满足这些要求,先进集成电路的制造工艺也在不断演进。

其中,后道工艺中的扩散阻挡层被认为是保障IC性能和可靠性的重要因素。

扩散阻挡层位于集成电路的制造过程的最后阶段,用于防止不同材料之间的扩散现象发生。

扩散现象是指材料中的原子在高温下通过晶格间隙迁移的过程。

如果不进行防止和控制,扩散现象可能会导致材料的成分发生变化,从而影响集成电路的性能和可靠性。

目前,先进集成电路中常用的扩散阻挡层主要有两种:硅氮化物(SiNx)和硅氧氮化物(SiON)。

研究表明,这两种材料在阻止扩散现象方面具有较好的性能。

硅氮化物具有较高的禁带宽度,能够有效阻挡原子的迁移;硅氧氮化物则具有较好的机械性能和化学稳定性,能够提高扩散阻挡层的耐久性。

然而,随着集成电路尺寸的不断缩小,扩散阻挡层的性能需求也在逐渐提高。

在研究中发现,传统的硅氮化物和硅氧氮化物在面对新一代集成电路的挑战时,存在一些问题。

例如,硅氮化物的应力效应容易引起晶体缺陷,从而影响电子迁移性能;硅氧氮化物的热稳定性较差,可能导致扩散阻挡层的性能退化。

为了解决这些问题,研究人员开始探索新型材料和工艺。

例如,一些学者提出了采用氮化高钛铝(TIN)材料作为扩散阻挡层的方法。

TIN材料具有较高的导电性和热稳定性,能够有效阻止扩散现象的发生,并且不易引起晶体缺陷。

此外,还有研究表明,采用磁控溅射技术制备的TIN材料在性能上更加稳定,可以满足高要求的集成电路制造。

总之,先进集成电路后道工艺中扩散阻挡层的研究对于保障IC的性能和可靠性具有重要意义。

通过探索新材料和工艺,可以不断提升扩散阻挡层的性能,为现代电子产品的发展提供更好的支撑。

半导体光电子学第6章 半导体发光二极管

半导体光电子学第6章 半导体发光二极管
用于光纤通信的发光二极管从材料到器件的异质结构 都与半导体激光器没有很大差别,因而前面1~3章的 一些基本理论对半导体发光二极管也是适用的。
半导体激光器与发光二极管在结构上的主要差别是前 者有光学谐振腔,使复合所产生的光子在腔内振荡和 放大;而后者则没有谐振腔。
正是由于它们在发光机理和上述这一基本结构上存在 差别,而使它们在主要性能上存在明显差别。
光谱宽度随有源层厚度的增 加而减小可归因于能为载流 子所填充的能带变窄。
面发光二极管的光谱宽度较宽。例如, 在高的注入电流下中心波长为1.3m 的面发光管,其Δ可达1300Å。但 它对温度不灵敏、高可靠性和低成本 等优点,却是光纤通信局部网(LAN) 中波分复用(WDM)光源所希望的。
然而,如此宽的谱宽限制了在保证邻 近信道之间有小的串音的前提下所能 供复用的波长数量。
防止发光管产生受激发射的另一种有效方法是将后端面弄斜, 以破坏由解理面形成的法布里-拍罗腔,如图6.2-2所示。其 基本结构与V沟衬底埋层异质结激光器相同,前端面镀增透 膜,后端面腐蚀成斜面。这种结构的特点是更能可靠地防止 受激发射,与前面采取非泵浦区结构的边发光管相比,更能 利用有源层的长度来产生自发辐射,获得较高输出功率。
1.不存在阈值特性,P-I线性好,因而有利于实现信 号无畸变的调制,这在高速模拟调制中是特别重要的;
2.虽然半导体发光二极管的光相干性很不好,但正因 为如此,避免了半导体激光器容易产生模分配噪声和 对来自于光纤传输线路中反射光较灵敏的缺点; 3.工作稳定,输出功率随温度的变化较小,不需要精 确的温度控制,因而驱动电源很简单;
三、发光二极管的发射谱
半导体发光二极管的自发发射的特点决定了它的发射光 谱是很宽的,要比半导体激光器的线宽高几个数量级。 而且光谱宽度Δ与峰值波长有关,可表示为
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沉 积插 指 型 S i O , 电 流 阻 挡 层 后 的 大功 率 L E D芯片的外量子效率提高 了 1 8 . 7 %。


词: 大功率 L E D;插指型 S i O 电流阻挡层 ;电流拥挤 ; 外 量子效率
文献标识码 : A D OI :1 0 . 3 7 8 8 / f g x b 2 0 1 7 3 8 0 6 . 0 7 8 6
d i o d e s( L E D s )a n d i mp r o v e i t s e x t e r n a l q u a n t u m e ic f i e n c y( E Q E) ,a S i O 2 c u r r e n t b l o c k i n g l a y e r ( C B L )w a s d e p o s i t e d b e t w e e r e n t c o n d u c t i v e l a y e r a n d p - G a N b y p l a s ma e n h a n c e d c h e m i c a l v a p o r d e p o s i t i o n( P E C V D) .A n i n t e r d i g i t a t e d S i O 2 C B L p a t t e r n w a s t h e n f a b r i c a t e d b y
中 图分 类 号 : T N 3 8 3
Ef f e c t o f I n t e r di g i t a t e d S i O2 Cu r r e n t Bl o c k i ng La y e r o n
E x t e r n a l Qu a n t u m Ef ic f i e n c y o f Hi g h P o we r L E Ds
p ho t o l i t h o g r a ph y a n d BOE we t e t c h i n g p r o c e s s .T he e f f e c t o f i n t e r d i g i t a t e d S i O2 CBL o n t h e c u r r e nt s pr e a d i n g p e r f o r ma n c e o f h i g h p o we r L ED wa s a n a l y z e d u s i n g c o mm e r c i a l S i muL ED pa c k a g e .I t i s
L I U Me n g — l i n g , G A O Y i — l i n ,H U H o n g — p o , L I U X i n g — t o n g , L Y U J i a — j i a n g , Z H E N G C h e n — j u ,D I N G X i n g — h u o , Z HO U S h e n g — i n n
第3 8卷
第 6期
发 光 学 报
CHI NES E J oURNAL OF L UM I NES CENCE
V0 1 . 38 No .6
2 0 1 7年 6月
J u n e, 2 0 1 7
文章编号 : 1 0 0 0 - 7 0 3 2 ( 2 0 1 7 ) 0 6 - 0 7 8 6 - 0 7
Co r r e s p o n di n g Au t h o r ,E・ ma U:z h o @ wh u . e d u . c n
Ab s t r ac t:I n o r d e r t o a l l e v i a t e C t u T e n t c r o wd i ng a r o u n d p- e l e c t r o de o f h i g h p o we r bl ue l i g h t — e mi t t i n g
透 明导 电层 与 p - G a N间沉积插指型 S i O ,电流 阻 挡 层 。 采 用 等 离 子 体 增 强 化 学 气 相 沉 积 的 方 法 沉 积 S i O 薄
膜, 再经过光刻和 B O E湿 法刻蚀技术制备插指型 S i O 电流阻挡层 。采用 S i m u L E D仿真软件分析插指 型 S i O : 电流阻挡层对大功率 L E D芯片 电流扩展性 能的影响 , 研究插指 型 S i O : 电流阻挡层对大功率 L E D芯片外量 子 效 率的影响 。结果发现 , 插 指型 S i O 电流阻挡层结构 可以有 效改善 P电极 附近 的电流拥 挤现象 。与没有 沉 积插指 型 S i O 电流阻挡层的大功率 L E D芯 片相 比, 光输 出功率得 到显 著的提高 。在 3 5 0 l n A的输入 电流下 ,
( W u h a n U n i v e r s i t y, S c h o o l o f P o w e r a n d Me c h a n i c a l E n g i n e e r i n g,W u h a n 4 3 0 0 7 2 ,C h i n a )
插指型 S i O 2电 流阻 挡 层 对 大 功 率 L E D外 量 子 效 率 的影 响
刘 梦 玲 ,高 艺 霖 , 胡红坡 , 刘 星 童 ,吕家 将 , 郑 晨 居 ,丁 星 火 , 周圣 军
( 武汉 大学 动2- q ̄ k 械学 院,湖北 武汉 4 3 0 0 7 2 )
摘要 : 为了改善蓝光大功率 L E D芯片 P电极处的电流拥挤现象, 提高大功率 L E D芯片的外量子效率, 在I T O
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