在271nm AlGaN 基深紫外线发光二极管中的光学功率降解机制

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 光电学是指光电子产品.
• 半导体物理 半导体物理

背景情况:

• 基于酸 (AlGaN) 的紫外线C (UVC) 发光二极管 (LED) 对于杀菌和传感等应用至关重要.
• 了解LED降解机制对于改善设备寿命和可靠性至关重要.

研究的目的:

• 在长时间恒温和电流应力下研究基于AlGaN的UVCLED的降解机制.
• 为了将光电和热特性与设备老化过程中的微观结构变化相关联.

主要方法:

• 恒定温度和当前应力测试长达500小时.
• 二维 (2D) 热分布分析.
• 电流-电压 (I-V) 曲线测量和光功率监测.
• 聚焦离子束 (FIB) 和扫描电子显微镜 (SEM) 用于微观结构分析.

主要成果:

• 早期的退化显示出增加的泄漏电流和应力诱导的缺陷,导致更高的非辐射重组和光学功率降低.
• 48小时后,p-金属 (Cr/Al层) 恶化导致温度升高,进一步加快光学功率下降.
• 结合2D热成像和FIB/SEM,有效地确定了故障位置和机制.

结论:

• 该研究确定了AlGaN UVC LED中的关键降解途径,包括初始缺陷生成和随后的热失控.
• 综合热和显微分析为UVCLED快速故障分析提供了强大的方法.