【摘 要】
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发光二极管(LED)是一种节能环保的固态半导体光源，在全球通用照明领域受到越来越多的关注。本文通过对LED的研究现状、应用发展以及工作原理和特性参数的介绍，围绕GaN基高压LED
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发光二极管(LED)是一种节能环保的固态半导体光源，在全球通用照明领域受到越来越多的关注。本文通过对LED的研究现状、应用发展以及工作原理和特性参数的介绍，围绕GaN基高压LED制备的关键工艺和光电特性开展了研究，并对高压LED的理想因子进行了计算及分析。另外，还对倒装LED及具有背镀金属反射层结构的LED的光电性能进行了测试分析。本论文是在国家科技支撑计划项目(No:2011BAE01B14)的支持下完成的，主要研究工作如下: (1)对提高LED光提取效率的影响因素进行了研究。封装了具有背镀金属反射层结构的LED和无背镀金属反射层结构的LED，并比较了两者的光输出特性。对LED管芯分别进行正装和倒装进行了光电特性测试和对比。 (2)制备了12V GaN基绿光高压LED，并对高压LED的光电性能进行了测试分析。通过对电性能的测试，分析了所制备高压LED串联电阻、工作电压较大的原因。通过对光学性能的测试，分析了高压LED光功率及光效随注入电流的变化趋势。 (3)设计并制备了19V GaN基蓝光高压LED，优化了高压LED关键结构的制备工艺，包括ICP刻蚀深隔离槽时调节ICP刻蚀参数改变沟槽侧壁角度的研究;钝化层SiO2薄膜厚度的选取及生长方法的研究;互连电极的形状和尺寸的研究。对制备的蓝光高压LED进行了变电流测试，并分析了其光电性能。 (4)对12V、19V、51V、80V GaN基高压LED的理想因子进行了研究。通过对各高压LED理想因子的计算，研究了理想因子与高压LED发光单元个数的关系以及理想因子与光谱半高宽(FWHM)的关系。结果表明，高压LED的理想因子随发光单元个数的增加而增大，从实验和理论上分析了高压LED的理想因子是由横向各发光单元的理想因子之和构成的;理想因子较大的LED对应的光谱半高宽(FWHM)也较大。
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