LED外延片的红色和黄色LED

红色LED以GaP(二进制)、AlGaAs(三进制)和AlGaInP(四进制)为主,以GaP和GaAs为衬底,蓝宝石Al2O3和硅衬底没有产业化。

1,GaAs衬底:用LPE生长红色LED时,一般用AlGaAs外延层,用MOCVD生长红色和黄色LED时,一般生长AlInGaP外延结构。外延层生长在GaAs衬底上,由于晶格匹配很容易生长出更好的材料,但它的缺点是吸收这个波长的光子。布拉格反射器或晶片结合技术被用来消除这个额外的技术问题。

2.GaP衬底:用LPE生长红色和黄色led时,一般用GaP外延层,波长范围宽,565-700nm;用VPE生长红色和黄色led时,生长GaAsP外延层,波长在630-650nm之间;而使用MOCVD时,一般生长AlInGaP外延结构,解决了GaAs衬底光吸收的缺陷,直接在透明衬底上生长LED结构,但缺点是晶格失配,需要使用缓冲层生长InGaP和AlGaInP结构。此外,GaP基III-N-V材料体系也引起了广泛的兴趣。这种材料结构不仅可以改变带宽,而且在仅添加0.5%氮的情况下就可以将带隙从间接变为直接,并且在红光区域具有很强的发光效应(650nm)。用这种结构制作LED,可以从GaNP晶格匹配的异质结构一步外延形成LED结构,省去了去除GaAs衬底和晶圆键合透明衬底的复杂工艺。