Разработка методик контроля деградации характеристик светодиодов на основе твердых растворов AlGaInP и AlGaInN

• Автор: Никифоров, Сергей Григорьевич
• Шифр специальности: 05.27.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 224 с. : ил.

Глава 1. Аналитический обзор публикаций
1.1. Светоизлучающие диоды на основе гетероструктур
1.2. Конструкция светодиодов
1.3. Деградация параметров
Глава 2. Система электрических, светотехнических и колориметрических характеристик светодиодов. Методика измерения параметров. Последовательность и порядок измерений в ходе эксперимента
2.1. Система электрических, светотехнических и колориметрических характеристик светодиодов
2.1.1 Группа электрических характеристик
2.1.2. Группа энергетических характеристик излучения
2.1.3. Группа спектральных и колориметрических характеристик излучения
2.1.4. Группа общих температурных характеристик, условий хранения и эксплуатации
2.2. Последовательность и порядок измерений в ходе эксперимента
2.3. Методика измерения и расчёта параметров
2.3.1. Фотометрические характеристики
2.3.2 Электрические характеристики
Глава 3. Описание концепции эксперимента по изучению деградации и построение системы оборудования для его проведения
3.1. Наиболее общая методика подготовки и проведения эксперимента
по изучению деградации
3.2. Описание эксперимента
3.2.1. Изготовление образцов со специальными параметрами для
исследования и технология их производства

3.2.2. Систематизация, разработка и изготовление измерительного и
вспомогательного оборудования для проведения эксперимента
Глава 4. Обоснование физических механизмов деградации. Деградационные характеристики параметров светодиодов и их применение на производстве
4.1. Деградационные характеристики групп светодиодов
4.2. Описание деградационных характеристик
4.3. Физические механизмы деградации параметров
4.4. Практическое применение результатов эксперимента на производстве
Выводы
Список использованной литературы
Приложения

Актуальность темы.
Стремительное развитие технологии производства излучающих структур в последние годы привело к значительным успехам в области повышения качества приборов на их основе. Существенно увеличилось число различных конструкций и типов серийно производимых кристаллов, изготовленных на основе эпитаксиальных гетероструктур твёрдых растворов АЮа1пР и А1Са1п1Ч, позволяющих создавать источники излучения с любыми необходимыми характеристиками для различных сфер применения. Большой выбор цветов свечения, комбинация мощного излучения с любой формой его пространственного распределения и с возможностью получения любого цветового оттенка в широком динамическом диапазоне интенсивностей излучения открывают огромные перспективы использования светоизлучающих диодов на основе этих структур в качестве источников света для различных устройств. Однако, имеют место некоторые проблемы при изготовлении как самих гетероструктур, так и светодиодов на их основе, которые до сих пор недостаточно исследованы, а отсутствие методов их комплексного решения на стадии производства излучающих кристаллов и технологии их сборки в светодиодах существенно ограничивает применение готовых приборов в большинстве устройств специальной сигнализации (светофоры, световая сигнализация [1]), в устройствах ответственного применения с повышенной степенью надёжности (судовое, шахтное и аварийное освещение) и в устройствах стратегического назначения (военная и космическая техника). Наиболее значимой из всего спектра существующих проблем является проблема изменения (деградации) всего комплекса первоначальных параметров излучающих структур и светодиодов в целом. На практике это проявляется в виде изменения значений некоторых характеристик устройств с исполнительной частью на светодиодах, приводящее к искажению визуального восприятия информации человеком.

Исходя из имеющихся данных, рассчитывается поправочный коэффициент Кс (2.3.):

Е(А>8(л)£і?.

(2.3.)

У(Л) - кривая видности глаза,
Е(Л) - спектральное распределение излучения исследуемого светодиода.
Еа(Л) - спектральное распределение излучения источника типа «А».
5(Д) - функция чувствительности фотометрической головки.
Коэффициент преобразования фотометрической головки К рассчитывается по формуле (2.4.).
Рассчитанный коэффициент К вводится в программу, которая управляет измерением углового распределения силы света и рассчитывает его значения для каждой точки поворота гониометра, формируя функцию этого распределения.
Параллельно ведётся расчёт колориметрических характеристик излучения. Для расчёта координат цветности используются кривые сложения МКО для координат X, У, Ъ (рисунок 2.16.).
Спектр точки У соответствует кривой видности У(Л).
(2.4.)
где:
Ка =14,35* 10'3 /г4/1х, коэффициент преобразования по источнику типа «А».