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新型AlGaInP系发光二极管饱和特性与寿命的研究

马莉 沈光地 陈依新 蒋文静 郭伟玲 徐晨 高志远

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新型AlGaInP系发光二极管饱和特性与寿命的研究

马莉, 沈光地, 陈依新, 蒋文静, 郭伟玲, 徐晨, 高志远

Investigation of the saturation characteristic and lifetime of the novel AlGaInP lightemitting diodes

Ma Li, Shen Guang-Di, Chen Yi-Xin, Jiang Wen-Jing, Guo Wei-Ling, Xu Chen, Gao Zhi-Yuan
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  • 针对AlGaInP系发光二极管(LED)电极阻挡出光、衬底吸收、全反射角小导致器件出光效率低、热积累大、饱和特性差等问题,提出了一种具有复合电流输运增透窗口层、复合DBR反射镜和电流阻挡层结构的新型LED,并测试了其饱和特性和寿命. 电流分布模拟显示:新型LED电极下仅存在极小的无效电流;实验结果表明新型LED出光效率高,饱和电流大,饱和电流时光强约为常规LED的3倍,光电性能明显提升. 器件饱和特性和老化实验研究显示:新型LED寿命长达17.8×104 h,器件内部发热量低,具有高饱和特性和高可靠性,适合在大电流大功率下工作.
    Absorption of substrates, small angle for total reflection, and heat generated by photon blocking of electrode, all can lead to saturation and performance degradation of AlGaInP light emitting diodes(LEDs). In this paper, a novel LED composed of compound current spreading layer, compound DBR reflectors, and current blocking layer, is proposed, the saturation characteristic and lifetime are also tested. Simulation results show that there is only tiny invalid photocurrent through the electrode in the novel LEDs. Experimental results indicate that the novel LEDs have higher extraction efficiency and better saturation characteristics. Saturation current of the novel LEDs is as high as 110 mA, and the light intensity is enhanced by treble at saturation current as compared to the conventional LEDs. The accelerated aging test shows that the lifetime of the novel LEDs is as long as 17.8×104 hours, which means the novel LEDs have high reliability and can be used with high current.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11204009)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No.11204009).
    [1]

    Lee Y J, Tseng H C, Kuo H C, Wang S C, Chang C W, Hsu T C, Yang Y L, Hsieh M H, Jou M J, Lee B J 2005 IEEE Photonics Technol. Lett. 17 1041

    [2]

    Windisch R, Rooman C, Meinlschmidt S, Kiesel P, Zipperer D, Dohler G H, Drtta B, Kuijk M, Borghs G, Heremans P 2001 Appl. Phys. Lett. 79 2315

    [3]

    Yamakoshi S, Hasegawa O, Hamaguchi H, Abe M, Yamaoka T 1977 Appl. Phys. Lett. 31 627

    [4]

    Chitnis A, Sun J, Mandavilli V, Pachipulusu R, Wu S, Gaevski M, Adivarahan V, Zhang J P, Khan M A, Sarua A, Kubal M 2002 Appl. Phys. Lett. 81 3491

    [5]

    Cao X A, LeBoeuf S F, Rowland L B, Yan C H, Liu H 2003 Appl. Phys. Lett. 82 3614

    [6]

    Pavei M, Manfredi M, Salviati G, Armani N, Rossi F, Meneghesso G, Levada S, Zanoni E, Du S, Eliashevich I 2004 Appl. Phys. Lett. 84 3403

    [7]

    Chang S J, Chang C S, Su Y K 1997 IEEE Photon. Technol. Lett. 9 1822184

    [8]

    Sugawara H, Itaya K, Hatakoshi G 1994 Jpn J. Appl. Phys. 33 619526198

    [9]

    Chen Y X, Zheng W H, Chen W, Chen L H, Tang Y D, Shen G D 2010 Acta Phys. Sin. 59 8083 (in Chinese) [陈依新, 郑婉华, 陈薇, 陈良惠, 汤益丹, 沈光地2010 物理学报 59 8083]

    [10]

    Yan L J, Sheu J K, Wen W C, Liao T F, Tsai M J, Chang C S 2008 IEEE Photon. Techn. Lett. 20 1724

    [11]

    Hofler G E, Vanderwater D A, DeFevere D C 1996 Appl. Phys. Lett. 69 8032805

    [12]

    Chang S J, Sheu J K, Su Y K 1996 Jpn. J Appl. Phys. 35 419924202

    [13]

    Sugawara H, Ishikawa M, Yoshihiro N, Nishikawa Y, Naritsuka S 1991 U. S. Patent 5 048 035[1991-09-10]

    [14]

    Liu E K, Zhu B S, Luo J S 2008 The Physics of Semi-conductor (Beijing: National Defense Industry Press) p70 (in Chinese) [刘恩科, 朱秉升, 罗晋升 2008 半导体物理学 (北京电子工业出版社)第70页]

    [15]

    Schubert E F 2006 Light-emitting diodes (Cambridge University Press) p54

    [16]

    Chen Y X, Shen G D, Gao Z Y, Guo W L, Zhang G C, Han J, Zhu Y X 2011 Acta Phys. Sin. 60 087206 (in Chinese) [陈依新, 沈光地, 高志远, 郭伟玲, 张光沉, 韩军, 朱彦旭 2011 物理学报 60 087206]

  • [1]

    Lee Y J, Tseng H C, Kuo H C, Wang S C, Chang C W, Hsu T C, Yang Y L, Hsieh M H, Jou M J, Lee B J 2005 IEEE Photonics Technol. Lett. 17 1041

    [2]

    Windisch R, Rooman C, Meinlschmidt S, Kiesel P, Zipperer D, Dohler G H, Drtta B, Kuijk M, Borghs G, Heremans P 2001 Appl. Phys. Lett. 79 2315

    [3]

    Yamakoshi S, Hasegawa O, Hamaguchi H, Abe M, Yamaoka T 1977 Appl. Phys. Lett. 31 627

    [4]

    Chitnis A, Sun J, Mandavilli V, Pachipulusu R, Wu S, Gaevski M, Adivarahan V, Zhang J P, Khan M A, Sarua A, Kubal M 2002 Appl. Phys. Lett. 81 3491

    [5]

    Cao X A, LeBoeuf S F, Rowland L B, Yan C H, Liu H 2003 Appl. Phys. Lett. 82 3614

    [6]

    Pavei M, Manfredi M, Salviati G, Armani N, Rossi F, Meneghesso G, Levada S, Zanoni E, Du S, Eliashevich I 2004 Appl. Phys. Lett. 84 3403

    [7]

    Chang S J, Chang C S, Su Y K 1997 IEEE Photon. Technol. Lett. 9 1822184

    [8]

    Sugawara H, Itaya K, Hatakoshi G 1994 Jpn J. Appl. Phys. 33 619526198

    [9]

    Chen Y X, Zheng W H, Chen W, Chen L H, Tang Y D, Shen G D 2010 Acta Phys. Sin. 59 8083 (in Chinese) [陈依新, 郑婉华, 陈薇, 陈良惠, 汤益丹, 沈光地2010 物理学报 59 8083]

    [10]

    Yan L J, Sheu J K, Wen W C, Liao T F, Tsai M J, Chang C S 2008 IEEE Photon. Techn. Lett. 20 1724

    [11]

    Hofler G E, Vanderwater D A, DeFevere D C 1996 Appl. Phys. Lett. 69 8032805

    [12]

    Chang S J, Sheu J K, Su Y K 1996 Jpn. J Appl. Phys. 35 419924202

    [13]

    Sugawara H, Ishikawa M, Yoshihiro N, Nishikawa Y, Naritsuka S 1991 U. S. Patent 5 048 035[1991-09-10]

    [14]

    Liu E K, Zhu B S, Luo J S 2008 The Physics of Semi-conductor (Beijing: National Defense Industry Press) p70 (in Chinese) [刘恩科, 朱秉升, 罗晋升 2008 半导体物理学 (北京电子工业出版社)第70页]

    [15]

    Schubert E F 2006 Light-emitting diodes (Cambridge University Press) p54

    [16]

    Chen Y X, Shen G D, Gao Z Y, Guo W L, Zhang G C, Han J, Zhu Y X 2011 Acta Phys. Sin. 60 087206 (in Chinese) [陈依新, 沈光地, 高志远, 郭伟玲, 张光沉, 韩军, 朱彦旭 2011 物理学报 60 087206]

  • [1] 冯丽雅, 路慧敏, 朱一帆, 陈毅勇, 于彤军, 王建萍. AlGaN基深紫外LED电子阻挡层的智能优化设计. 物理学报, 2023, 72(4): 048502. doi: 10.7498/aps.72.20222004
    [2] 张娟, 焦志强, 闫华杰, 陈福栋, 黄清雨, 康亮亮, 刘晓云, 王路, 袁广才. 微腔效应对顶发射串联蓝光有机电致发光器件性能的影响. 物理学报, 2020, 69(9): 096104. doi: 10.7498/aps.69.20191576
    [3] 漆世锴, 王小霞, 王兴起, 胡明玮, 刘理, 曾伟. 大功率磁控管用新型Y2Hf2O7陶瓷阴极研究. 物理学报, 2020, 69(3): 037901. doi: 10.7498/aps.69.20191496
    [4] 白旭芳, 陈磊, 额尔敦朝鲁. 电磁场中施主中心量子点内磁极化子态寿命与qubit退相干. 物理学报, 2020, 69(14): 147802. doi: 10.7498/aps.69.20200242
    [5] 郝广辉, 韩攀阳, 李兴辉, 李泽鹏, 高玉娟. 真空沟道结构GaAs光电阴极电子发射特性. 物理学报, 2020, 69(10): 108501. doi: 10.7498/aps.69.20191893
    [6] 陶洪, 高栋雨, 刘佰全, 王磊, 邹建华, 徐苗, 彭俊彪. 电荷生成层中引入超薄金属Ag层对串联有机发光二极管性能的提升. 物理学报, 2017, 66(1): 017302. doi: 10.7498/aps.66.017302
    [7] 漆世锴, 王小霞, 罗积润, 赵青兰, 李云. 磁控管用新型Y2O3-Gd2O3-HfO2浸渍W基直热式阴极研究. 物理学报, 2016, 65(5): 057901. doi: 10.7498/aps.65.057901
    [8] 万文博, 华灯鑫, 乐静, 刘美霞, 曹宁. 激光诱导叶绿素荧光寿命的测量及其特性分析. 物理学报, 2013, 62(19): 190601. doi: 10.7498/aps.62.190601
    [9] 张敏, 王小霞, 罗积润, 廖显恒. 等离子喷涂含钪氧化物阴极制备及发射特性研究. 物理学报, 2012, 61(7): 077901. doi: 10.7498/aps.61.077901
    [10] 关荣华. 表面极化对弱锚定向列液晶盒饱和特性的影响. 物理学报, 2012, 61(15): 156102. doi: 10.7498/aps.61.156102
    [11] 张凤奎, 丁永杰. Hall推力器内饱和鞘层下电子与壁面碰撞频率特性. 物理学报, 2011, 60(6): 065203. doi: 10.7498/aps.60.065203
    [12] 冯志刚, 张好, 张临杰, 李昌勇, 赵建明, 贾锁堂. 超冷铯Rydberg原子寿命的测量. 物理学报, 2011, 60(7): 073202. doi: 10.7498/aps.60.073202
    [13] 陈依新, 沈光地, 韩金茹, 李建军, 郭伟玲. 不同表面结构的半导体发光二极管的效率与寿命的研究. 物理学报, 2010, 59(1): 545-549. doi: 10.7498/aps.59.545
    [14] 刘波, 唐文进, 宋忠孝, 陈亚芍, 徐可为. N掺杂对a-SiC:H基介质扩散阻挡层结构及性能的影响. 物理学报, 2009, 58(3): 2042-2048. doi: 10.7498/aps.58.2042
    [15] 熊涛, 高传波, 陈祥磊, 周先意, 翁惠民, 曹方宇, 叶邦角, 韩荣典, 杜淮江. Fe3O4-C核壳型纳米纤维的正电子研究. 物理学报, 2009, 58(10): 6946-6950. doi: 10.7498/aps.58.6946
    [16] 王小霞, 廖显恒, 罗积润, 赵青兰, 张晓伟. 新型贮存式氧化物阴极寿命机理的初步探讨. 物理学报, 2009, 58(2): 1280-1286. doi: 10.7498/aps.58.1280
    [17] 师应龙, 董晨钟. C Ⅱ离子1s内壳层激发态的结构和衰变特性的理论研究. 物理学报, 2009, 58(4): 2350-2357. doi: 10.7498/aps.58.2350
    [18] 杨少鹏, 郑红芳, 李春雷, 傅广生, 李晓苇, 许春华, 李金培. 纳米硫化镍增感的溴化银微晶中光电子衰减特性研究. 物理学报, 2006, 55(5): 2144-2148. doi: 10.7498/aps.55.2144
    [19] 运 鹏, 迟荣华, 李乙钢, 吕可诚. 拉曼抽运下的布里渊-瑞利散射研究. 物理学报, 2004, 53(12): 4229-4235. doi: 10.7498/aps.53.4229
    [20] 鲁 欣, 奚婷婷, 李英竣, 张 杰. 超短超强脉冲激光在空气中产生的电离通道的寿命研究. 物理学报, 2004, 53(10): 3404-3408. doi: 10.7498/aps.53.3404
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-09-30
  • 修回日期:  2013-10-22
  • 刊出日期:  2014-02-05

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