對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)管芯(200-350μm2),日本日亞公司報(bào)道的最高研究水平,紫光(400 nm)22 mW,其外量子效率為35.5%,藍(lán)光(460 nm) 18.8 mW,其外量子效率為34.9%。美國(guó)Cree公司可以提供功率大于15 mW 的藍(lán)色發(fā)光
芯片(455~475 nm)和最大功率為21 mW的紫光發(fā)光芯片(395~410 nm),8 mW 綠光(505~525 nm)發(fā)光芯片。臺(tái)灣現(xiàn)在可以向市場(chǎng)提供6 mW左右的藍(lán)光和4 mW左右的紫光芯片,其實(shí)驗(yàn)室水平可以達(dá)到藍(lán)光10 mW和紫光7~8 mW的水平。國(guó)內(nèi)的公司可以向市場(chǎng)提供3~4mW的藍(lán)光芯片,研究單位的水平為藍(lán)光6 mW左右,綠光1~2 mW,紫光1~2 mW。
d%_78nOh" }OP%p/eY 隨著外延生長(zhǎng)技術(shù)和多量子阱結(jié)構(gòu)的發(fā)展,超高亮度發(fā)光二極管的內(nèi)量子效率己有了非常大的改善,如波長(zhǎng)625 nm AlGaInP基超高亮度發(fā)光二極管的內(nèi)量子效率可達(dá)到100%,已接近極限。
7\0|`{|R@ g=oeS%>E AlGaInN基材料內(nèi)存在的晶格和熱失配所致的缺陷、應(yīng)力和電場(chǎng)等使得AlGaInN基超高亮度發(fā)光二極管的內(nèi)量子效率比較低,但也在35~50%之間,
半導(dǎo)體材料本身的光電轉(zhuǎn)換效率己遠(yuǎn)高過其它發(fā)光光源,因此提高芯片的外量子效率是提高發(fā)光效率的關(guān)鍵。這在很大程度上要求設(shè)計(jì)新的芯片結(jié)構(gòu)來改善芯片出光效率,進(jìn)而達(dá)到提升發(fā)光效率(或外量子效率)的目的,大功率芯片技術(shù)也就專注于如何提升出光效率來提升芯片的發(fā)光效率,主要技術(shù)途徑和發(fā)展?fàn)顩r闡述如下:
yNqm]H3<MP X$uz=) 1)改變芯片外形的技術(shù)
r>Qyc im4e!gRE 當(dāng)發(fā)射點(diǎn)處于球的中心處時(shí),球形芯片可以獲得最佳的出光效率。改變芯片幾何形狀來提升出光效率的想法早在60年代就用于二極管芯片,但由于成本原因一直無法實(shí)用。在實(shí)際應(yīng)用中,往往是制作特殊形狀的芯片來提高側(cè)向出光的利用效率,也可以在發(fā)光區(qū)底部(正面出光)或者外延層材料(背面出光)進(jìn)行特殊的幾何規(guī)格設(shè)計(jì),并在適當(dāng)?shù)膮^(qū)域涂覆高防反射層薄膜,來提高芯片的側(cè)向出光利用率。
0.u9f`04 =N*%f% 1999年HP公司開發(fā)了倒金字塔形AlInGaP芯片并達(dá)到商用的目標(biāo),TIP結(jié)構(gòu)減少了光在晶體內(nèi)傳輸距離、減少了內(nèi)反射和吸收(有源區(qū)吸收和自由截流子吸收等)引起的光損耗、芯片特性大幅度改善,發(fā)光效率達(dá)100流明/瓦(100 mA,610 nm),外量子效率更達(dá)到55%(650 nm),而面朝下的倒裝結(jié)構(gòu)使P-N結(jié)更接近熱沉,改善了散熱特性,提高了芯片壽命。
@ yg|OA} @\6nXf 2)鍵合技術(shù)
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