图7.芯片在5mA下点亮的表面形貌

　　表1给出了芯片的光电性能，从表中可以看到在20mA点亮后，虽然粗化后的芯片正向电压从3.3V升到3.7V，反向电流由0.01uA升至0.3uA，但是其亮度由未粗化的51mcd升高到粗化后的64mcd，经过外延粗化后，芯片的光提取效率提高24%，其主要原因是P型GaN表面粗糙度增大，减弱光在GaN材料内部的多次反射，折射及吸收;而芯片的正向电压的提高可能是由于P型GaN表面粗糙度增大，同时表面透明电极较薄，导致透明电极的不连续性，从而影响电流的传输，使芯片的正向电压有较大的提升;反向电流的提高是由于长时间的高温腐蚀可能会造成外延片局部腐蚀严重而产生漏电现象，因此有待于进一步优化腐蚀条件或者采用较厚的ITO透明电极进行测试。

表1.芯片的光电性能参数比较

　　结 论

　　1.采用热的85%H3PO4可以湿法粗化GaN，优化的腐蚀条件为：温度：195 ℃;时间：5分钟。

　　2.由于P型GaN与N型GaN的极性差异，导致P型比N型GaN较难粗化。

　　3.湿法粗化后的GaN基LED芯片，亮度提高了24%，但是正向电压从3.3V提高到3.7V，这有待于采用ITO作为透明电极进一步实验。

　　参考文献 :

　　[1]. Hung-Wen Huang, C. C. Kao, J. T. Chu, H. C. Kuo, et al. Improvement of InGaN–GaN Light-Emitting Diode PerformanceWith a Nano-Roughened p-GaN Surface. PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS, VOL.17,pp.983-985,2005。

　　[2]. T. Fujii, Y. Gao, R. Sharma, E. L. Hu, S. P. DenBaars, and S. Nakamura. Increase in the extraction efficiency of GaN-based light-emitting diodes via surface roughening.Appl.Phys.Lett，vol.84,pp.855–857,2004。

　　[3]. D. Zhuang, J.H. Edgar. Wet etching of GaN, AlN, and SiC: a review. MSE R48 (2005) 1–46

　　[4]. P. Visconti,D.Huang,et al. Investigation of defects and surface polarity in GaN using hot wet etching together with microscopy and diffraction techniques. MSE B93(2002) 229-233。

　　作者简介:

　　王立达，1979年生，毕业于大连理工大学电化学工程专业，从事半导体发光二极管的研究开发工作。