1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

(Đề tài NCKH) tính toán định hướng chế tạo led cho bức xạ 300nm

56 4 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ÐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG TRỌNG ÐIỂM TÍNH TOÁN ÐỊNH HƯỚNG CHẾ TẠO LED CHO BỨC XẠ 330nm MÃ SỐ: T2013 - 157 Chủ nhiệm đề tài: GV ThS HUỲNH HỒNG TRUNG SKC005373 Tp Hồ Chí Minh, tháng 12/2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH    BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG TÍNH TỐN ĐỊNH HƯỚNG CHẾ TẠO LED CHO BỨC XẠ 330nm MÃ SỐ: T2013 - 157 Chủ nhiệm đề tài: GV ThS HUỲNH HỒNG TRUNG Tp Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2013 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KHOA HỌC CƠ BẢN  BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG TÍNH TỐN ĐỊNH HƯỚNG CHẾ TẠO LED CHO BỨC XẠ 330nm MÃ SỐ: T2013 - 157 Chủ nhiệm đề tài: GV ThS HUỲNH HỒNG TRUNG Tp Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2013 DANH SÁCH NHỮNG THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI VÀ ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH GV.ThS Huỳnh Hồng Trung Chủ nhiệm MỤC LỤC Trang phụ bìa Mục lục Thơng tin kết nghiên cứu MỞ ĐẦU Chương 1: LÝ THUYẾT VÀ MƠ HÌNH UV-LED 1.1 Hợp chất bán dẫn Nitride - hợp chất tìm 1.2 Tính chất LED 1.3 Công thức lien quan đến tính chất linh kiện phát quang 12 Chương 2: TÍNH TỐN CẤU TRÚC LED CHO BỨC XẠ 330nm 25 2.1 Giới thiệu phần mềm SiLENSe 14 2.2 Các thong số cần mô cho cấu trúc LED/UV-LED 14 2.3 Cấu trúc LED phát xạ bước sóng 330nm 15 2.4 Kết tính tốn cho cấu trúc LED phát xạ 330nm 17 2.5 So sánh thực nghiệm 22 Chương 3: MÔ PHỎNG CHẾ TẠO UV-LED TRÊN THIẾT BỊ MOCVD 25 3.1 Giới thiệu thiết bị MOCVD 25 3.2 Giới thiệu phần mềm Intellisuite 25 3.3 Mô chế tạo LED phát xạ 330nm 26 KẾT LUẬN 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO 35 PHỤ LỤC 40 i TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KHOA HỌC CƠ BẢN  CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc  Tp.HCM, ngày 12 tháng 12 năm 2013 THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Thơng tin chung - Tên đề tài: Tính tốn định hướng chế tạo LED cho xạ 330nm - Mã số: T2013-157 - Chủ nhiệm: GV ThS Huỳnh Hoàng Trung - Cơ quan chủ trì: Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh - Thời gian thực hiện: 01/2013 - 12/2013 Mục tiêu - Tìm hiểu vật liệu bán dẫn Nitride: cấu trúc tinh thể lượng - Sử dụng phần mềm SiLENSe (Package SimuLED hãng STR, LB Nga) thực tính toán khe lượng (Eg), liên hệ thành phần lớp đa giếng lượng tử (MQW), cường độ bước sóng phát xạ UVLED - Xem xét ảnh hưởng kích thước lớp MQW và mật độ dòng cấu trúc đến bước sóng phát xạ LED - Mơ quy trình chế tạo UV-LED dựa thiết bị MOCVD thực tế Tính sáng tạo UV-LED sản phẩm công nghệ cao, trọng phát triển nhiều nước giới cho ứng dụng khử khuẩn, lọc khơng khí, thủ tục y sinh, thông tin bảo mật, … Đưa cấu trúc UV-LED với hiệu suất cao nhiều nhà khoa học giới tìm hiểu, nghiên cứu nhằm đưa cấu trúc UV-LED tối ưu ii Ở Việt Nam việc nghiên cứu chế tạo UV-LED mới, chưa có nhóm nghiên cứu sâu vào lĩnh vực Kết nghiên cứu - Xem xét ảnh hưởng kích thước lớp MQW mật độ dịng cấu trúc đến bước sóng phát xạ LED - Một cấu trúc tối ưu LED phát xạ cho bước sóng 330nm - Quy trình chế tạo LED phát xạ cho bước sóng 330nm dựa thiết bị MOCVD Sản phẩm - Quyển báo cáo tổng kết đề tài - Bài báo cáo khoa học Hiệu quả, phương thức chuyển giao kết nghiên cứu khả áp dụng: Sản phẩm đề tài tài liệu tham khảo hữu ích cho nghiên cứu chuyên sâu linh kiện LED, đặc biệt UV-LED Trưởng Đơn vị Chủ nhiệm đề tài (ký, họ tên, đóng dấu) (ký, họ tên) iii MỞ ĐẦU Tình hình nghiên cứu nước Năm 1907, H J Round phịng thí nghiệm Marconi phát số chất vô phát sáng bị áp điện Năm 1927, nhà khoa học người Nga Oleg Vladimirovich Lose báo cáo việc chế tạo LED, khám phá chưa đưa vào ứng dụng Năm 1962, lần LED phát quang ánh sáng đỏ chế tạo dựa GaAsP Nick Holonyak công ty General Electric, ông coi cha đẻ diode phát quang Năm 1971, LED phát quang ánh sáng xanh dựa vật liệu GaN thực Jacques Pankove phịng thí nghiệm RCA, hiệu suất chưa cao nên chưa ứng dụng nhiều Năm 1993, Shuji Nakamura (công ty Nichia) phát minh LED ánh sáng xanh với cường độ sáng cao, chế tạo vật liệu InGaN Sự đời LED xanh hiệu suất cao tạo tiền đề cho phát triển LED trắng chế tạo dựa vật liệu Y3Al5O12: Ce (hoặc YAG) Thực ra, phủ lớp Photphor lớp chuyển đổi LED màu xanh LED màu vàng để LED màu trắng Với phát minh ông nhận giải thưởng “Millennium Technology Prize” năm 2006 Năm 1995, lần diode phát xạ bước sóng ngắn 395nm với cấu trúc đơn giếng lượng tử (SQW) từ vật liệu AlGaN/GaN/GaInN chế tạo Ngày phát triển hợp kim AlGaN AlGaInN tạo nhiều LED phát xạ bước sóng ngắn khác ứng dụng nhiều lãnh vực Tính cấp thiết đề tài UV-LED sản phẩm công nghệ cao, trọng phát triển nhiều nước giới cho ứng dụng khử khuẩn, lọc khơng khí, thủ tục y sinh, thông tin bảo mật, … Với ưu điểm UVLED kích thước nhỏ gọn, tuổi thọ cao, không gây ô nhiễm môi trường, giá thành rẻ, phạm vi bước sóng phát xạ rộng (từ 210nm đến 420nm) Tuy nhiên việc đưa cấu trúc UV-LED với hiệu suất cao nhiều nhà khoa học giới tìm hiểu, nghiên cứu nhằm đưa cấu trúc UV-LED tối ưu Ở Việt Nam việc nghiên cứu chế tạo UV-LED mới, chưa có nhóm nghiên cứu sâu vào lĩnh vực Mục tiêu - Tìm hiểu vật liệu bán dẫn Nitride: cấu trúc tinh thể lượng - Sử dụng phần mềm SiLENSe (Package SimuLED hãng STR, LB Nga) thực tính tốn khe lượng (E g), liên hệ thành phần lớp đa giếng lượng tử (MQW), cường độ bước sóng phát xạ UV-LED - Xem xét ảnh hưởng kích thước lớp MQW và mật độ dịng cấu trúc đến bước sóng phát xạ LED - Mơ quy trình chế tạo UV-LED dựa thiết bị MOCVD thực tế Cách tiếp cận Nghiên cứu bản: Tham khảo tài liệu, xây dựng mô hình, tính tốn tối ưu Phương pháp nghiên cứu - Tham khảo kết nghiên cứu giới LED UV-LED - Sử dụng công cụ toán phần mền SiLENSe để khảo sát cấu trúc MQW LED Hiểu chế hoạt động hạt tải xạ - Mô quy trình chế tạo hệ MOCVD Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: LED phát xạ cực tím với bước sóng khoảng 330nm dựa vật liệu bán dẫn Nitride - Phạm vi nghiên cứu: Lĩnh vực nghiên cứu + Tính tốn định hướng cho chế tạo LED phát xạ cực tím với bước sóng khoảng 330nm + Xây dựng quy trình chế tạo LED hệ MOCVD Trung tâm R&D, SHTP Nội dung nghiên cứu - Tìm hiểu vật liệu bán dẫn Nitride UV-LED - Sử dụng phần mềm SiLENSe thực tính tốn UV-LED đưa cấu trúc tối ưu - Mơ quy trình chế tạo UV-LED thiết bị MOCVD thực tế dựa vào phần mềm Intellisuite Hình 3.15: Sau khắc block p-Al0,25 Ga0,75N Hình 3.17: Sau khắc well i-Al0.15Ga0.85N Hình 3.16: Sau khắc barrier i-AlyGa1-yN Hình 3.18: UVLED sau rửa cản quang Bước 9: Phủ lớp điện cực tiếp xúc Au/Ni loại n (50nm/100nm) Sử dụng mặt nạ số (Mask2) tạo lớp điện cực tiếp xúc loại n Au/Ni (50nm/100nm) phương pháp bốc bay chùm điện tử khắc dung dịch I-ốt cho điện cực Au HF:HNO3 cho điện cực Ni Hình 3.19: Mặt nạ số Hình 3.20: Phủ lớp Ni 29 Hình 3.21: Phủ lớp Au Hình 3.23: Rửa lớp cản quang Hình 3.22: Phủ lớp cản quang Hình 3.24: Sau khắc lớp Au Hình 3.26: Sau rửa lớp cản quang Hình 3.25: Sau khắc lớp Ni Bước10: Phủ lớp điện cực tiếp xúc Au/Ni loại p (50nm/100nm) Sử dụng mặt nạ số (Mask3) tạo lớp điện cực tiếp xúc loại p-Au/Ni (50nm/100nm) phương pháp bốc bay chùm điện tử khắc dung dịch I-ốt cho điện cực Au HF:HNO3 cho điện cực Ni 30 Hình 3.27: Mặt nạ số Hình 3.28: Phủ lớp Ni Hình 3.29: Phủ lớp Au Hình 3.30: Phủ lớp cản quang Hình 3.31: Rửa lớp cản quang Hình 3.32: Sau khắc lớp Au Hình 3.33: Sau khắc lớp Ni Hình 3.34:Mơ hình cấu trúc UVLED 31 Q trình mơ chế tạo UV-LED bước sóng 330nm thực qua 42 bước phần mềm IntelliSuite với vật liệu: Sapphire, Gallium nitride (GaN), Aluminium gallium nitride, (AlGaN), Vàng (Au), Nickel (Ni) Bề dày UV-LED 10,706µm trình bày hình 3.35 Hình 3.35: Q trình mơ cấu trúc 330nm phần mềm Intellisuite 32 KẾT LUẬN Những nội dung thực Qua tìm hiểu cấu trúc UVLED mục tiêu đề ban đầu thực hiện: - Chương 1: Tác giả tìm hiểu hợp chất bán dẫn III-Nitride - hợp chất tìm năng, nguyên lý hoạt động LED, LED phát xạ bước sóng cực tím, sở tốn học cho việc tính tốn cấu trúc LED phát xạ bước sóng cực tím - Chương 2: Tác giả đưa mơ hình cho LED phát xạ cực tím bước sóng 330nm, tính tốn cho cấu trúc LED phân tính dựa liệu tính tốn tối ưu cấu trúc giúp cho việc chế tạo thử nghiệm thiết bị MOCVD - Chương 3: Mơ quy trình chế tạo LED phát xạ với bước sóng 330nm thiết bị MOCVD Kết tính tốn cho cấu trúc LED: Khi thay đổi bề dày giếng lượng tử cần ý không nên chọn bề dày lớn Khi tăng bề dày giếng bước sóng phát xạ tăng Do đó, để đạt cấu trúc UVLED cho bước sóng phát xạ 330nm cấu trúc với bề dày 2,5nm thích hợp Bước sóng phát xạ 229nm Đối với cấu trúc phát xạ bước sóng 329nm, tăng mật độ dòng lượng phát xạ tăng Do đó, điều chỉnh nồng độ doping hạt tải cấu trúc tác động tới bước sóng phát xạ Vấn đề tồn đọng chưa giải Tính tốn cấu trúc UV-LED cịn dừng lại lý thuyết, chưa có điều kiện để ứng dụng thiết bị, máy móc Vì việc chuẩn bị vật tư, vật liệu cho khâu chế tạo chưa tính đến; giá thành sản phẩm hiệu kinh tế chưa đề cụ thể Hơn nữa, việc sử dụng thiết bị MOCVD khu công nghệ cao SHTP chưa vào thực tiễn Do để hồn thành cấu trúc UV-LED thực tế 33 Phần mềm tính tốn SiLENSe cịn phụ thuộc vào nước ngồi nên nghiên cứu tính tốn cho cấu trúc UV-LED cịn nhiều hạn chế Các tham số cịn chưa linh động trình khảo sát 34 TÀI LIỆU THAM KHẢO D N Chung et al., White light emission from InGaN LED Chip covered with MEH-PPV, Hội nghị Vật lý chất rắn Khoa học Vật liệu toàn quốc lần thứ (SPMS-2009) (Đà Nẵng 8-10/11/2009) ( phản biện) N V Thu et al., cấu trúc, tính chất ứng dụng chế tạo linh kiện điện huỳnh quang (LED) nano tinh thể Si màng Si02, Hội nghị Vật lý chất rắn Khoa học Vật liệu toàn quốc lần thứ (SPMS-2009) (Đà Nẵng 810/11/2009) ( phản biện) Vũ Thế Đảng, Nghiên cứu chế tạo thiết bị khử vi khuẩn sử dụng LED cực tím, Luận văn Thạc Sỹ, (ĐH SPKT TP HCM), (bảo vệ 11/2010) Nguyễn Thành Thật, Nghiên cứu LED phát xạ bước sóng cực tím (UV LED) hướng tới ứng dụng khử trùng, Luận văn tốt nghiệp Đại Học, ĐH KHTN TP.HCM (08/2010) Viện vật liệu lượng, Helmoltz Zentrum Berlin Institude, CHLB Đức H Hirayama, Quaternary InAlGaN-based high-efficiency ultraviolet lightemitting diodes, Journal of Applied Physics 97, 091101 (2005) Nakamura et al.: United States Patent No 5,578,839 United States Patent and Trademark Office (filed 1993-11-17) V Härle et al., J Materials Science and Engineering B, Volumes 61-62, 30 July 1999, P310-313 H Hirayama, T Yatabe, N Noguchi, T Ohashi and N Kamata, Applied Physics Letters 91, 071901 (2007) 10 M Takeuchi, H Shimiza and Y Aoyagi et al., J Crystal Growth 305 (2007) 360 11 Noriyuki Yagi et al, Proceedings of the 29th Annual International Conference of the IEEE EMBS City Internationale (Lyon, France August 23-26, 2007) 12 H B Yu, W Strupinski, S Butun, E Ozabay, Phys Sat Sol (A) (will be published) 13 H.Yu, E Ulker and E Ozbay, J Crystal Growth 289 (2006) 419 35 14 T Tanaka, A Watanabe, H Amano, Y Kobayashi, I Akasaki, S Yamzaki, M Koike, Appl Phys Lett 65 (1994) 593 15 M.L Nakaimi, K.H Kim, J Li, H.X Jiang: Appl Phys Lett 82 (2003) 3014 16 M Suzuki, J Nishio, m Onomura, C Hongo, J Crystal Growth 189 (1998) 511 17 D.D.C Tin, T T Chan and D.M Chien, Growth of GaN Blue LED structure on sapphire substract by MOVCD technology, proceeding of the 9th AUN/SEED-Net Field-wise Seminar on materials Engineering, p.70-75 (Jan.,2007) 18 T T Chan, D D C Tin and D.M.Chien, Characterisation of InGaN/GaN multi quantum wells in LED structure by MOVCD technology, proceeding of the 9th AUN/SEED-Net Field-wise Seminar on materials Engineering, p.87-92 ( Jan.,2007) 19 N T N Nhien et al, Fabrication and test blue light emiting diode (LED) structure InGaN/GaN on saphire wafer material, 2nd IWNA2009 (Vung TauVietnam,Nov 12-14, 2009) p 539 (NMD-201-P) 20 Nguyen Xu Lin, D M Chien et al, Fabrication og GaN-based Light Emiting Diode (LED), 2nd IWNA2009 (Vung Tau-Vietnam,Nov 12-14, 2009) p.529 (NAP-130-P) 21 Website of Saigon Hi-Tech Park: www.shtpvn.org 22 A Kuramata, K Domen, R Soejima, K Horino, S Kubota, and T Tanahashi; Jpn J Appl Phys P.2 36 (1997) L1130 23 S Nakamura, M Senoh, S Nagahama, N Iwasa, T Yamada, T Matsushita,H Kiyoku, and Y Sugimoto; Appl Phys Lett 68 (1996) 2105 24 M Kuramoto, C Sasaoka, Y Hisanaga, A Kimura, A.A Yamaguchi, H Sunakawa, N Kuroda, M Nido, A Usui, and M Mizuta; Jpn J Appl Phys P.2 38 (1999) L184 25 K Motoki, T Okahisa, N Matsumoto, M Matsushima, H Kimura, H Kasai, K.Takemoto, K.Uematsu, T.Hirano, M.Nakayama, S.Nakahata, M.Ueno, D Hara, Y Kumagai, A Koukitu, and H Seki; Jpn J Appl Phys P.2 40 (2001) L140 36 26 O Matsumoto, S Goto, T Sasaki, Y Yabuki, T Tojyo, S Tomiya, K Naganuma, T Asatsuma, K Tamamura, S Uchida, and M Ikeda, in Proc Extended Abstracts of the 2002 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM), Business Center for Academic Societies, Japan, Nagoya, 17–19 September 2002, p 832–833 27 H Fujii, Y Ueno, and K Endo; Appl Phys Lett 62 (1993) 2114 28 K Shinozaki, A Watanabe, R Furukawa, and N Watanabe; J Appl Phys 65 (1989) 2907 29 S Tomiya, S Goto, M Takeya, and M Ikeda; Phys Status Solidi A - Appl Res 200 (2003) 139 30 M Takeya, T Mizuno, T Sasaki, S Ikeda, T Fujimoto, Y Ohfuji, K Oikawa, Y Yabuki, S Uchida, and M Ikeda; Phys Status Solidi C (2003) 2292 31 M Ikeda, T Mizuno, M Takeya, S Goto, S Ikeda, T Fujimoto, Y Ohfuji, and T Hashizu; Phys Status Solidi C (2004) 1461 32 M Kneissl, D.P Bour, L Romano, C.G Van de Walle, J.E Northrup, W.S Wong, D.W Treat, M Teepe, T Schmidt, and N.M Johnson; Appl Phys Lett 77 (2000) 1931 33 R.L Hartman and R.W Dixon; Appl Phys Lett 26 (1975) 239 34 S Nakamura, M Senoh, N Iwasa, and S Nagahama; Jpn J Appl Phys P.2 34 (1995) L797 35 T Mukai, H Narimatsu, and S Nakamura; Jpn J Appl Phys P.2 37 (1998) L479 36 S Nakamura, M Senoh, S Nagahama, N Iwasa, T Yamada, T Matsushita, H Kiyoku, and Y Sugimoto; Jpn J Appl Phys P.2 35 (1996) L74 37 S Masui, Y Matsuyama, T Yanamoto, T Kozaki, S Nagahama, and T Mukai; Jpn J Appl Phys P.2 42 (2003) L1318 38 T Kozaki, T Yanamoto, T Miyoshi, Y Fujimura, S Nagahama, and T Mukai, in Proc Society for Information Display International Symposium, Seminar & Exhibition (SID’05), SID, Boston, Massachusetts, May 22–27, 2005, p 1605–1607 37 39 S Nagahama, M Sano, T Yanamoto, D Morita, O Miki, K Sakamoto, M Yamamoto, Y Matsuyama, Y Kawata, T Murayama, and T Mukai, in Proc Novel In-Plane Semiconductor Lasers II, Vol 4995, SPIE, San Jose, CA, USA, 2003, p 108–116 40 M.L Nakarmi, K.H Kim, J Li, J.Y Lin, and H.X Jiang: Appl Phys Lett 82 (2003) 3041 41 M.Z Kauser, A Osinsky, A.M Dabiran, and P.P Chow: Appl Phys Lett 85 (2004) 5275 42 M Akita, K Kishimoto, and T Mizutani: Phys Status Solidi A: Appl Res 188 (2001) 207 43 J.C Phillips: Bonds and Bands in Semiconductors, Academic, New York, 1973 44 W.A Harrison and J Tersoff: J Vac Sci Technol 14 (1977) 1016 45 S.W King, C Ronning, R.F Davis, M.C Benjamin, and R.J Nemanich: J Appl Phys 84 (1998) 2086 46 F Herman and S Skillman: Atomic Structure Calculation, Prentice-Hall, New Jersey, 1963.2 Fundamental Properties of Wide Bandgap Semiconductors 89 47 S Sakai, Y Ueta, Y Terauchi: Jpn J Appl Phys Part 1: Reg Pap 32 (1993) 4413 48 Y Ueta, S Sakai, Y Kamiyama, and H Sato: inMRS Symposium D Diamond SiC and Nitride Wide-Bandgap Semiconductors, Proceedings, Vol 339 (C.H Carter, Jr, G Gildenblat, S Nakamura, and R.J Nemanich, eds.), Materials Research Society, San Francisco, CA, 1994, p 459 49 G Martin, A Botchkarev, A Rockett, and H Morko¸ c: Appl Phys Lett 68 (1996) 2541 50 D.R Hang, C.H Chen, Y.F Chen, H.X Jiang, and J.Y Lin: J Appl Phys 90 (2001) 1887 51 H Morko: Nitride Semiconductors and Devices, 1st ed Springer, Berlin Heidelberg New York, 1999 52 SiLENSe PhysicsSummary, STR, Inc 2008 53 SiLENSe User Manual, STR, Inc 2008 38 54 V F Mymrin, K A Bulashevich, N I Podolskaya, I A Zhmakin, S Yu Karpov, and Yu N Makarov, Modelling study of MQW LED operation, phys stat sol (c) 2, No 7, (2005), 2928 55 M Kurochi, Y Hayashi, M Takeuchi, T Araki, Y Nanishi and Y Aoyagi, Designing of multi quantum well structure to increase Emission Intensity from AlGaN LEDs, Internaltional Symposium on Niride (Nagasaki, Japan, Sep 2010) 56 R Kajitani, K Kawasaki, M Takeuchi, Barrier-height and well-width dependence of photoluminescence from AlGaN-based quatum well structure for deep-UV emitters, Materials Science and Engineneering, B 139 (2007), 186 57 H Hirayama, T Yatabe, N Noguchi, T Ohashi and N Kamata, 231–261 nm AlGaN deep-ultraviolet light-emitting diodes fabricated on AlN multilayer buffers grown by ammonia pulse-flow method on sapphire, Applied Physics Letters 91, 071901 (2007) 39 ... LED phân tính dựa liệu tính toán tối ưu cấu trúc giúp cho việc chế tạo thử nghiệm thiết bị MOCVD - Chương 3: Mơ quy trình chế tạo LED phát xạ với bước sóng 330nm thiết bị MOCVD Kết tính tốn cho. .. động LED, LED phát xạ bước sóng cực tím, sở tốn học cho việc tính tốn cấu trúc LED phát xạ bước sóng cực tím - Chương 2: Tác giả đưa mơ hình cho LED phát xạ cực tím bước sóng 330nm, tính tốn cho. .. ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH    BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG TÍNH TỐN ĐỊNH HƯỚNG CHẾ TẠO LED CHO BỨC XẠ 330nm MÃ SỐ: T2013 - 157 Chủ nhiệm đề tài:

Ngày đăng: 29/12/2021, 05:44

Xem thêm:

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1.1: Sự liên hệ giữa năng liên kết hóa trị và liên kết ion đối với các cấu trúc tinh thể khác nhau. - (Đề tài NCKH) tính toán định hướng chế tạo led cho bức xạ 300nm
Hình 1.1 Sự liên hệ giữa năng liên kết hóa trị và liên kết ion đối với các cấu trúc tinh thể khác nhau (Trang 11)
Hình 1.1 thể hiện sự tương quan giữa các cấu trúc tinh thể khác nhau, Eh và - (Đề tài NCKH) tính toán định hướng chế tạo led cho bức xạ 300nm
Hình 1.1 thể hiện sự tương quan giữa các cấu trúc tinh thể khác nhau, Eh và (Trang 12)
Hình 1.3: (a) Sự liên hệ giữa năng lượng chuyển trạng thái trực tiếp của vùng cấm (band gap) với hằng số mạng (lattice constant) của cấu trúc wurtzite (WZ) , - (Đề tài NCKH) tính toán định hướng chế tạo led cho bức xạ 300nm
Hình 1.3 (a) Sự liên hệ giữa năng lượng chuyển trạng thái trực tiếp của vùng cấm (band gap) với hằng số mạng (lattice constant) của cấu trúc wurtzite (WZ) , (Trang 13)
Hình 1.4: Các ứng dụng đa dạng của UV-LED. - (Đề tài NCKH) tính toán định hướng chế tạo led cho bức xạ 300nm
Hình 1.4 Các ứng dụng đa dạng của UV-LED (Trang 13)
Hình 1.5: Sự phát triển gần đây của UV-LED với hiệu suất lượng tử ngoài (EQE) ở bước sóng ngắn hơn 400 nm dưới hoạt động cw ở nhiệt độ phòng (RT). - (Đề tài NCKH) tính toán định hướng chế tạo led cho bức xạ 300nm
Hình 1.5 Sự phát triển gần đây của UV-LED với hiệu suất lượng tử ngoài (EQE) ở bước sóng ngắn hơn 400 nm dưới hoạt động cw ở nhiệt độ phòng (RT) (Trang 14)
Hình 1.6: Mô tả nguyên lý phát quang nối p- n. - (Đề tài NCKH) tính toán định hướng chế tạo led cho bức xạ 300nm
Hình 1.6 Mô tả nguyên lý phát quang nối p- n (Trang 15)
Hình 1.7: Đặc tuyến Vol t- Ampe của chuyển tiếp p -n khi phân cực thuận. - (Đề tài NCKH) tính toán định hướng chế tạo led cho bức xạ 300nm
Hình 1.7 Đặc tuyến Vol t- Ampe của chuyển tiếp p -n khi phân cực thuận (Trang 16)
Bảng 1.1: Phân loại ánh sáng theo bước sóng theo tiêu chuẩn ISO-DIS-21348. - (Đề tài NCKH) tính toán định hướng chế tạo led cho bức xạ 300nm
Bảng 1.1 Phân loại ánh sáng theo bước sóng theo tiêu chuẩn ISO-DIS-21348 (Trang 17)
Hình 1.9: Mô tả sơ đồ vùng của giếng lượng tử. - (Đề tài NCKH) tính toán định hướng chế tạo led cho bức xạ 300nm
Hình 1.9 Mô tả sơ đồ vùng của giếng lượng tử (Trang 18)
Hình 2.1: Cấu trúc UVLED phát xạ cực tím 330nm. - (Đề tài NCKH) tính toán định hướng chế tạo led cho bức xạ 300nm
Hình 2.1 Cấu trúc UVLED phát xạ cực tím 330nm (Trang 22)
Hình 2.3: Phổ phát xạ của cấu trúc UVLED theo bề dày của giếng lượng tử. - (Đề tài NCKH) tính toán định hướng chế tạo led cho bức xạ 300nm
Hình 2.3 Phổ phát xạ của cấu trúc UVLED theo bề dày của giếng lượng tử (Trang 26)
Hình 2.4: Giản đồ năng lượng theo bề dày giếng lượng tử. - (Đề tài NCKH) tính toán định hướng chế tạo led cho bức xạ 300nm
Hình 2.4 Giản đồ năng lượng theo bề dày giếng lượng tử (Trang 26)
Hình 2.5: Sự phân bố nồng độ electron trong cấu trúc theo bề dày giếng lượng tử. - (Đề tài NCKH) tính toán định hướng chế tạo led cho bức xạ 300nm
Hình 2.5 Sự phân bố nồng độ electron trong cấu trúc theo bề dày giếng lượng tử (Trang 27)
Hình 2.6. Sự phân bố lỗ trống theo bề dày giếng lượng tử - (Đề tài NCKH) tính toán định hướng chế tạo led cho bức xạ 300nm
Hình 2.6. Sự phân bố lỗ trống theo bề dày giếng lượng tử (Trang 28)
Hình 2.8: Hiệu suất phát xạ nội (IQE) của cấu trúc theo bề dày giếng lượng tử. - (Đề tài NCKH) tính toán định hướng chế tạo led cho bức xạ 300nm
Hình 2.8 Hiệu suất phát xạ nội (IQE) của cấu trúc theo bề dày giếng lượng tử (Trang 30)
Hình 2.9: Phổ phát xạ của cấu trúc UVLED theo mật độ dòng (J). - (Đề tài NCKH) tính toán định hướng chế tạo led cho bức xạ 300nm
Hình 2.9 Phổ phát xạ của cấu trúc UVLED theo mật độ dòng (J) (Trang 32)
Quan sát hình 2.9, J= 8,40.10 - 7, 7,78.10 -1 A/cm 2, bước sóng phát xạ là 229nm. Tăng J = 2,26.104A /cm2  bước sóng giảm 325nm - (Đề tài NCKH) tính toán định hướng chế tạo led cho bức xạ 300nm
uan sát hình 2.9, J= 8,40.10 - 7, 7,78.10 -1 A/cm 2, bước sóng phát xạ là 229nm. Tăng J = 2,26.104A /cm2 bước sóng giảm 325nm (Trang 32)
Hình 2.12: Phổ PL ở nhiệt độ - (Đề tài NCKH) tính toán định hướng chế tạo led cho bức xạ 300nm
Hình 2.12 Phổ PL ở nhiệt độ (Trang 35)
Hình 2.13: Sự phụ thuộc của năng lượng đỉnh PL vào kích thước giếng với 3 thành phần 20%, 30% và 40% của Al trong rào cản Aly Ga1-yN - (Đề tài NCKH) tính toán định hướng chế tạo led cho bức xạ 300nm
Hình 2.13 Sự phụ thuộc của năng lượng đỉnh PL vào kích thước giếng với 3 thành phần 20%, 30% và 40% của Al trong rào cản Aly Ga1-yN (Trang 37)
Cấu trúc này đã được trình bày rõ ở hình 2.1. Tất cả các lớp mọc trên bề dày lớp tiếp xúc GaN:Si, bỏ qua hiện tượng căng và nứt bề mặt giữa các lớp vật liệu. - (Đề tài NCKH) tính toán định hướng chế tạo led cho bức xạ 300nm
u trúc này đã được trình bày rõ ở hình 2.1. Tất cả các lớp mọc trên bề dày lớp tiếp xúc GaN:Si, bỏ qua hiện tượng căng và nứt bề mặt giữa các lớp vật liệu (Trang 39)
Hình 3.9: Phủ lớp p-GaN. Hình 3.10: Mặt nạ số 1. - (Đề tài NCKH) tính toán định hướng chế tạo led cho bức xạ 300nm
Hình 3.9 Phủ lớp p-GaN. Hình 3.10: Mặt nạ số 1 (Trang 41)
Hình 3.18: UVLED sau rửa cản quang. - (Đề tài NCKH) tính toán định hướng chế tạo led cho bức xạ 300nm
Hình 3.18 UVLED sau rửa cản quang (Trang 42)
Hình 3.16: Sau khi khắc barrier i-AlyGa1-yN. - (Đề tài NCKH) tính toán định hướng chế tạo led cho bức xạ 300nm
Hình 3.16 Sau khi khắc barrier i-AlyGa1-yN (Trang 42)
Hình 3.15: Sau khi khắc block p-Al0,25Ga0,75 N. - (Đề tài NCKH) tính toán định hướng chế tạo led cho bức xạ 300nm
Hình 3.15 Sau khi khắc block p-Al0,25Ga0,75 N (Trang 42)
Hình 3.17: Sau khi khắc well i-Al0.15Ga0.85N. - (Đề tài NCKH) tính toán định hướng chế tạo led cho bức xạ 300nm
Hình 3.17 Sau khi khắc well i-Al0.15Ga0.85N (Trang 42)
Hình 3.21: Phủ lớp Au. - (Đề tài NCKH) tính toán định hướng chế tạo led cho bức xạ 300nm
Hình 3.21 Phủ lớp Au (Trang 44)
Hình 3.23: Rửa lớp cản quang. - (Đề tài NCKH) tính toán định hướng chế tạo led cho bức xạ 300nm
Hình 3.23 Rửa lớp cản quang (Trang 44)
Hình 3.35: Quá trình mô phỏng cấu trúc 330nm bằng phần mềm Intellisuite. - (Đề tài NCKH) tính toán định hướng chế tạo led cho bức xạ 300nm
Hình 3.35 Quá trình mô phỏng cấu trúc 330nm bằng phần mềm Intellisuite (Trang 48)

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w