用同種ＧａＮ基LED外延片材料制作了不同尺寸和電極位置的芯片，測試比較了它們的Ｉ－Ｖ特性和Ｐ－Ｉ特性。 ELlSpacing=0 cELlPadding=0 border=0》

　　結果表明：ＧａＮ基LED芯片在２０ｍＡ以下的Ｉ－Ｖ特性和Ｐ－Ｉ特性與尺寸大小關系不大，但與電極的位置有關，ｐ焊線電極遠離ｎ電極的芯片２０ｍＡ下的光輸出功率高，正向壓降也高。

　　ＧａＮ基半導體材料近年來被廣泛用于制造短波長的光電器件，如發光二極管（ＬＥＤｓ）和激光二極管（ＬＤｓ）。目前有關ＧａＮ材料生長報道和文獻較多，有關芯片制造方面有少量報道還僅局限在ＧａＮ的刻蝕和歐姆接觸，具體到工程設計方面的技術報道很少。本文研究討論了芯片版圖設計對ＧａＮ基ＬＥＤ性能的影響，可為針對不同性能要求選擇芯片版圖提供參考。

　　１ 實驗

　　我們使用的材料為用ＭＯＣＶＤ方法在藍寶石襯底上生長的藍色ＧａＮ基ＬＥＤ外延片，外延片為多量子阱結構。芯片制造中，ｎ歐姆接觸電極采用Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ／Ａｕ結構，ｐ歐姆接觸電極用氧化Ｎｉ／Ａｕ透明電極，焊線電極為Ｔｉ／Ａｕ用一致性很好的外延片一劃為四，分別制作成如（ａ）所示的４００μｍ×５００μｍ的鑲嵌結構版圖、３５０μｍ×３５０μｍ的鑲嵌結構版圖和如圖２所示的兩種３５０μｍ×３５０μｍ對角版圖。芯片特性測試樣品取圓片中心、劃開后四分之一片位于直角頂點處的芯片，測試儀器是***長裕公司生產的Ｔ６２０型測試儀。

　　２ 結果與討論

　　我們對四種版圖的芯片分別測試了Ｉ－Ｖ特性和Ｐ－Ｉ特性，圖３是各種版圖芯片的Ｉ－Ｖ特性曲線，是各種版圖芯片的Ｐ－Ｉ特性曲線。

　　Ｉ－Ｖ特性可以看出，在２０ｍＡ以下，兩種尺寸鑲嵌結構版圖芯片和ｐ焊線電極在擴展電極中部的對角電極芯片的Ｉ－Ｖ特性基本一樣，ｐ焊線電極遠離ｎ電極對角電極芯片在相同電流下正向壓降Ｖｆ比其他幾種芯片要高。雖然（ａ）版圖擴展電極的面積大，對減小ｐ型歐姆接觸電阻有利，但增加了電流運輸的距離，可能使體電阻增加，兩種效果沖抵使得芯片的Ｉ－Ｖ特性與尺寸小一些的圖１（ｂ）版圖芯片相似。（ａ）采用對角電極，所測Ｉ－Ｖ特性表明，在ｐ焊線電極與ｎ電極的距離差不多時，芯片Ｉ－Ｖ特性與鑲嵌結構電極芯片相當。（ｂ）ｐ焊線電極遠離ｎ電極對角電極芯片相對Ｖｆ較高，這說明ｐ焊線電極下面的電流密度比與ｎ電極等距離的擴展電極下的電流密度大，增加ｐ焊線電極與ｎ電極的距離，使芯片等效體電阻變大，Ｖｆ升高。

　　各種版圖芯片的Ｐ－Ｉ特性表明，在２０ｍＡ以下，各種ＧａＮ基ＬＥＤ芯片的Ｐ－Ｉ特性均為線形，兩種尺寸鑲嵌結構版圖芯片和對角電極芯片在３０ｍＡ以內的Ｐ－Ｉ特性基本一樣，當電流變大，尺寸大的芯片光功率要大于尺寸小的芯片。（ｂ）ｐ焊線電極遠離ｎ電極對角電極芯片時，在正常工作電流（〈３０ｍＡ）下光功率較高，但大電流下功率飽和較快。ＧａＮ基ＬＥＤ在２０ｍＡ以下Ｐ－Ｉ特性為線形關系，光功率與電流密度無關，僅取決于有效電流，雖然芯片面積不一樣，但通的電流一樣，發光效率一樣，光功率差不多，大尺寸的芯片由于相同電流下電流密度小，在大電流下工作有一定的優勢。（ｂ）版圖對角電極芯片正常工作電流下光功率較高，說明離ｎ電極近的擴展電極區域下面的電流密度較大，把ｐ焊線電極移到遠離ｎ電極區，增加了可透光部分電流，減小了ｐ焊線電極下會吸光區的電流。在大電流條件下，一方面電流密度大易飽和，另一方面由于等效體電阻大，大電流相對發熱快，發光功率更容易飽和。

　　３ 結論

　　文章研究表明，ＧａＮ基ＬＥＤ芯片在２０ｍＡ以下的Ｉ－Ｖ特性和Ｐ－Ｉ特性與尺寸大小關系不大，但與電極的位置有關，ｐ焊線電極遠離ｎ電極的芯片２０ｍＡ下的光輸出功率高，正向壓降也高。在大電流下，ｐ焊線電極遠離ｎ電極的芯片很容易飽和，芯片尺寸大的芯片大電流性能要好一些。鑲嵌結構電極和對角結構電極芯片的特性測試相互比較沒有發現明顯差異。
來源；國際led網