本书以作者及其研究团队多年的研究成果为基础,详细介绍了Ⅲ族氮化物发光二极管(LED)的材料外延、芯片制作、器件封装和系统应用,内容集学术性与实用性为一体。全书共12章,内容包括:Ⅲ族氮化物LED的基本原理、材料性质及外延生长理论,InGaN/GaN多量子阱材料及蓝、绿光LED,AlGaN/GaN多量子阱材料及紫外LED,Ⅲ族氮化物LED量子效率提升技术、关键制备工艺、封装技术,可靠性分析,LED的应用,以及当前氮化物LED的一些研究前沿和热点。
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《半导体科学与技术丛书》出版说明
前言
第1章绪论1
参考文献4
第2章LED的基本原理6
2.1LED发光原理6
2.2辐射复合与非辐射复合10
2.3LED的光学特性与电学特性11
2.4白光LED原理16
参考文献18
第3章Ⅲ族氮化物LED材料的性质与测试19
3.1Ⅲ族氮化物的晶体结构和能带结构19
3.2Ⅲ族氮化物材料的极化效应22
3.3Ⅲ族氮化物LED材料的掺杂24
3.4Ⅲ族氮化物材料性质测试分析26
参考文献32
第4章Ⅲ族氮化物LED材料的外延生长33
4.1外延生长基本模式33
4.2Ⅲ族氮化物LED外延生长的衬底35
4.3Ⅲ族氮化物LED外延技术37
4.4MOCVD生长氮化物材料的两步生长法45
4.5Ⅲ族氮化物材料外延层生长条件对材料质量的影响49
4.6SiC衬底上高质量GaN的外延技术58
参考文献64
第5章InGaN/GaN多量子阱材料及蓝、绿光LED66
5.1InGaN材料体系简介66
5.2InGaN/GaN多量子阱材料中的极化效应67
5.3量子限制斯塔克效应72
5.4InGaN/GaN多量子阱中的载流子局域化74
5.5绿光LED及非极性、半极性LED76
参考文献81
第6章AlGaN基多量子阱材料及紫外LED84
6.1AlGaN材料体系简介85
6.2AlGaN材料的光学特性和电学特性86
6.3AlGaN材料外延生长和掺杂技术88
6.4紫外LED的结构设计及制备93
参考文献98
第7章Ⅲ族氮化物LED量子效率提升技术101
7.1LED的三种结构101
7.2内部量子效率提升技术104
7.3光取出效率提升技术114
7.4电流注入效率提升技术128
7.5Droop效应137
参考文献142
第8章Ⅲ族氮化物LED的关键制备工艺144
8.1Ⅲ族氮化物LED制备工艺流程144
8.2光刻工艺145
8.3刻蚀工艺149
8.4蒸发和溅射152
8.5欧姆接触153
8.6倒装结构LED的关键工艺158
8.7垂直结构LED的关键工艺160
8.8交流/高压LED的关键工艺166
参考文献171
第9章Ⅲ族氮化物LED的封装173
9.1Ⅲ族氮化物LED封装材料173
9.2Ⅲ族氮化物LED封装工艺177
9.3LED封装技术180
9.4封装及系统散热技术185
9.5封装形式的发展趋势187
参考文献187
第10章Ⅲ族氮化物LED器件的可靠性分析189
10.1失效模式和失效分析189
10.2LED老化测试和老化机制198
10.3LED系统可靠性202
参考文献209
第11章LED的应用211
11.1新型光环境技术211
11.2可见光通信应用系统214
11.3LED显示217
11.4植物照明应用223
11.5医疗应用229
参考文献230
第12章新型氮化物LED技术232
12.1GaN基纳米柱LED232
12.2量子点LED243
12.3表面等离激元增强GaN基LED247
12.4GaN基偏振光LED254
参考文献261
索引263