本文的主要研究内容涉及图形化衬底对GaN基LED发光二极管光电性能的影响。实验中制作了表面图形直径和周期不同的GaN图形衬底。再利用MOCVD材料生长设备侧向外延生长了GaN基LED外延片(其主要结构包括：n-GaN、量子阱和p-GaN)。通过这种方式可以实现一次性生长具有不同结构的量子阱层。之后对外延片进行了LED工艺加工的后续工艺。对不同结构的图形化衬底外延片进行了光致发光的光谱测试。研究不同尺寸和结构的图形衬底引起的量子阱结构不同所致的对LED发光特性的影,同一层上不同结构的量子阱会产生两种波长的光。另外,对不同结构的图形化衬底的LED芯片也进行了电致发光的光谱测试。文中对不同的图形衬底对发光波长的影响也进行了讨论。此外本论文在大量的LED工艺试验的基础上还着重研究了LED芯片的制作工艺流程,解决了工艺过程中的一些关键问题,制作出性能良好的LED芯片。

摘要

　　第一章 绪论7-19

　　1.1 LED的发展概况7-9

　　1.2 LED的基本原理9-10

　　1.3 LED的基本结构10-13

　　1.4 GaN基LED简介13-17

　　1.5 白光LED的研究概况17-18

　　1.6 本文主要研究内容18-19

　　第二章 GaN基图形化衬底外延片生长和测试分析19-31

　　2.1 GaN图形化衬底的设计19-20

　　2.2 GaN图形化衬底制作20-22

　　2.3 MOCVD生长GaN外延片22-24

　　2.4 外延片性能测试的原理与方法24-25

　　2.5 外延片性能测试结果与分析25-31

　　第三章 LED芯片的制作及性能分析31-49

　　3.1 芯片的设计31-34

　　3.2 芯片制作中的P型欧姆接触退火实验34-36

　　3.3 芯片制作中的n台阶刻蚀实验36-38

　　3.4 LED芯片制作的工艺流程38-45

　　3.5 LED芯片的性能检测与分析45-49

　　结论49-50