GaN基LED电流扩展的有限元模型及电极结构优化

• 作者: 张国义 李睿 林亮 潘华璞 胡晓东 陈志忠 黄利伟
• 来源期刊: 发光学报
• 学科: 工学
• 关键词: GaN基LED 电流扩展 串联电阻 有限元方法 电极结构
• 年，卷（期）: 2007,（1）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 114-120
• 页数: 7页
• 分类号: O482.31|TN312.8
• 字数: 3693字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:1000-7032.2007.01.023

摘要

针对目前蓝宝石衬底上外延生长制备的GaN基半导体发光二极管(LED)器件存在电流分布不均匀的问题,建立了LED的电流扩展模型,提出了定量评价其特性的参数和标准.通过用有限元方法计算LED中电流的三维空间分布,对不同的电极结构进行了定量的比较,给出了优化的电极结构.计算结果显示,在相同工艺参数下,采用插指型电极结构的LED与采用传统型电极结构和扩展正极型电极结构的LED相比,电流扩展更均匀,串联电阻更小.在此基础上, 对插指型电极结构作了进一步的参数优化,得出了使LED的串联电阻取最小值时的插指型电极的结构参数.根据优化得到的参数制作了相应的LED样品,并与采用扩展正极型电极结构的LED做了对比实验.实验结果表明,计算得出的结果与实验结果符合得很好.采用了优化后的插指型电极结构的LED与采用扩展正极型电极结构的LED相比,前者的串联电阻仅为后者的44.4%.