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計畫名稱:以粗化透明導電膜研製高效率P-side up 磷化鋁銦鎵紅光發光二極體

申請機構:晶元光電股份有限公司

學研機構:國立中興大學(精密工程研究所)

計畫執行期程:102年6月1日~103年5月31日

計畫摘要

本研究主要探討透明導電層與奈米柱粗化對P-side up薄膜型磷化鋁銦鎵(P-side upThin film AlGaInP LEDs)紅光發光二極體(LEDs)元件特性影響與分析。本研究利用有機金屬氣相沉積成長AlGaInP LEDs之結構,並使用二次翻轉製程技術將元件轉移到散熱較好的矽基板,製作成P-side up薄膜型AlGaInP紅光LEDs。完成元件結構為氧化鋅奈米柱/氧化鋅鋁透明導電層/P-side upThin film AlGaInP LEDs,其中,氧化鋅鋁透明導電層是使用原子層氣相沉積系統所成長,氧化鋅鋁除了當作元件的透明導電層之外,也是讓奈米柱以水熱法方式成長過程中的成核層。以Ref-LED、AZO A-2 LED與NRLED-IV分別表示傳統式P-side up LED、導入氧化鋅鋁透明導電層之P-side up LED與導入氧化鋅鋁透明導電層與氧化鋅奈米柱之P-side up LED,觀察其光輸出功率之變化,比較於350 mA操作電流下, NRLED-IV、AZO A-2 LED與Ref-LED之光功率輸出分別為191.65、155與130 mW,可發現NRLED-IV光輸出功率相對於Ref-LED提升了47.72%,符合計畫目標提升20%,且於350 mA操作電流下,AZO A-2 LED與NRLED-IV的操作電壓為2.44V與2.41V,符合計畫目標電壓<2.5V(@ 350 mA),此結果說明在導入氧化鋅鋁透明導電層與氧化鋅奈米柱陣列,不會破壞發光二極體的元件結構,但可提升發光二極體的電流均勻度與增加出光率,也減少發光二極體元件內部全反射機率。 關鍵字:磷化鋁銦鎵發光二極體、表面粗化、水熱法、氧化鋅奈米柱、光萃取技術