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内容简介

为满足培养面向半导体照明上游产业外延、芯片研发和工程应用型人才的需要，本书以LED外延和芯片技术为重点，结合LED外延结构设计方法，贴近LED芯片结构的的制造工艺技术，给出了完整的LED从外延生长、芯片制备和封装技术的知识体系。__eol__全书包括三个部分。第一部分是外延技术，包括LED材料外延生长技术原理和设备、半导体材料检测技术、蓝绿光LED外延结构设计与制备、黄红光LED外延结构设计与制备。第二部分是芯片技术，包括LED芯片结构及制备工艺、蓝绿光LED芯片高光提取技术、红黄光LED芯片结构设计与制备工艺，从LED芯片制备基本工艺技术到整体工艺流程，以及先进的高光效结构设计，涵盖了GaN和AlGaInP两个材料系的芯片结构特性及制备过程，介绍了高压LED结构及制备技术。第三部分是LED封装技术, 从封装的目的、光学设计和热学设计方面对封装技术进行了介绍。

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ISBN：9787121267482

开本：16(185*260)

页数：248

字数：396

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目  录__eol__第1章  LED材料外延与检测技术	1__eol__1.1  LED外延基础知识	1__eol__1.1.1  LED的外延结构	1__eol__1.1.2  LED的外延生长基本知识	2__eol__1.2  MOCVD技术基本背景	4__eol__1.2.1  MOCVD技术的背景知识	4__eol__1.2.2  MOCVD外延生长中的基本机制和原理	5__eol__1.3  MOCVD设备简介	9__eol__1.3.1  原材料气源供应系统	9__eol__1.3.2  MOCVD反应室分系统	12__eol__1.3.3  MOCVD设备的其他功能子系统	16__eol__1.4  MOCVD源材料	19__eol__1.4.1  金属有机化合物源（MO源）	19__eol__1.4.2  气体源（氢化物、载气）	22__eol__1.4.3  衬底	24__eol__1.5  氮化物LED材料的检测技术	27__eol__1.5.1  高分辨X射线检测技术	27__eol__1.5.2  光致发光测试技术	31__eol__1.5.3  霍尔测试技术	34__eol__1.5.4  电容电压测试技术	36__eol__1.5.5  AFM和TEM检测技术	38__eol__参考文献	42__eol__第2章  蓝绿光LED外延结构设计与制备	46__eol__2.1  氮化物半导体材料的性质	46__eol__2.1.1  氮化物材料的基本性质	46__eol__2.1.2  氮化物材料中的极化电场	49__eol__2.2  氮化物LED的能带结构	52__eol__2.2.1  pn结的能带结构	52__eol__2.2.2  量子阱能带结构	57__eol__2.3  氮化物LED多量子阱的设计及生长	61__eol__2.3.1  极化电场对量子阱能带的影响	62__eol__2.3.2  量子垒设计及其对载流子输运的影响	62__eol__2.3.3  量子阱设计及其对载流子分布的影响	64__eol__2.3.4  多量子阱界面的优化生长	66__eol__2.4  氮化物LED电子阻挡层及p型层的设计	68__eol__2.4.1  电子阻挡层的电子限制作用	68__eol__2.4.2  电子阻挡层对空穴注入的影响	70__eol__2.4.3  p-GaN层的优化生长	72__eol__参考文献	73__eol__第3章  红黄光LED外延生长技术	75__eol__3.1  红光LED材料及LED基本结构	75__eol__3.1.1  LED外延材料选取的原则	75__eol__3.1.2  红光LED外延材料——AlGaInP的性质	76__eol__3.1.3  红光LED基本外延结构	78__eol__3.2  红光LED的材料外延	79__eol__3.2.1  红光LED材料外延的工艺设计	79__eol__3.2.2  有源区材料的外延	82__eol__3.2.3  限制层材料的外延	84__eol__3.2.4  窗口层材料的外延	86__eol__3.3  共振腔LED结构与外延	88__eol__3.3.1  共振腔LED结构及设计	88__eol__3.3.2  650nm共振腔LED外延	91__eol__3.3.3  650nm共振腔LED芯片工艺	93__eol__参考文献	94__eol__第4章  LED芯片结构及制备工艺	96__eol__4.1  芯片制造基础工艺	96__eol__4.1.1  蒸镀工艺	96__eol__4.1.2  光刻工艺	98__eol__4.1.3  刻蚀工艺	103__eol__4.1.4  沉积工艺	104__eol__4.1.5 退火工艺	105__eol__4.1.6  研磨抛光工艺	106__eol__4.1.7  点测工艺	109__eol__4.1.8  检验工艺	111__eol__4.2  蓝绿光LED芯片结构及制备工艺	114__eol__4.2.1  正装结构设计及制备工艺	114__eol__4.2.2  倒装结构芯片及制备工艺	120__eol__4.3  垂直结构设计及制备工艺	123__eol__4.3.1  垂直结构芯片的优势	124__eol__4.3.2  垂直结构芯片的制备工艺	125__eol__4.4  高压LED芯片设计及制备工艺	126__eol__4.4.1  高压LED芯片的优点	127__eol__4.4.2  GaN基高压LED结构设计	129__eol__4.4.3  GaN基高压LED制备工艺	132__eol__参考文献	133__eol__第5章  蓝绿光LED高光提取技术	136__eol__5.1  电流阻挡层（Current Blocking Layer，CBL）	137__eol__5.2  隐形切割（Stealth Dicing，SD）	139__eol__5.3  粗化（Rough）	142__eol__5.4  反射电极（Reflected Pad）	147__eol__5.5  侧腐蚀（Sidewall Etching，SWE）	151__eol__5.6  表面纹理化（Surface Texture）	157__eol__5.6.1  在LED外延层上直接引入纹理化图形	157__eol__5.6.2  在透明导电层上引入纹理化图形	161__eol__5.6.3  在传统透明导电层上引入其他透明导电层	162__eol__5.7  分布布拉格反射镜（Distribution Blagg Reflector）	163__eol__5.8  图形蓝宝石衬底（Pattern Sapphire Substrate，PSS）	168__eol__参考文献	172__eol__第6章  黄红光LED芯片结构与制备工艺	178__eol__6.1  红、黄色LED基本结构和制备工艺流程	179__eol__6.1.1  正装AlGaInP LED芯片结构及制备工艺	179__eol__6.1.2  倒装芯片结构及工艺流程	181__eol__6.2  红、黄光LED电极结构及电流扩展技术	184__eol__6.2.1  芯片电极形状变化	184__eol__6.2.2  电流扩展层技术及透明电极	185__eol__6.2.3  电流阻挡层	188__eol__6.3  GaAs基LED高光提取技术	189__eol__6.3.1  透明光学窗口层技术	189__eol__6.3.2  倒梯形等外形结构	190__eol__6.3.3  表面粗化	191__eol__6.3.4  光子晶体LED	194__eol__6.4  转移衬底器件的反射镜	194__eol__6.4.1  金属反射镜结构	195__eol__6.4.2  全方向反射镜结构（ODR）	197__eol__6.5  高亮度和大功率AlGaInP LED技术	200__eol__参考文献	202__eol__第7章  LED封装基础知识	207__eol__7.1  LED器件封装的主要功能	208__eol__7.1.1  光电器件封装的机电连接与保护特性	208__eol__7.1.2  发光器件的光谱转换与实现	209__eol__7.2  LED器件封装的光学设计	210__eol__7.2.1  LED器件的光提取效率	210__eol__7.2.2  LED封装后的光学特性	212__eol__7.2.3  荧光粉光学特性的计算与分析	217__eol__7.3  LED器件封装的热学设计	224__eol__7.3.1  LED的热特性	224__eol__7.3.2  LED封装的热阻模型	226__eol__7.3.3  热场分布的计算机辅助分析	229__eol__参考文献	232

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前言

前  言__eol__作为我国七大战略性新兴产业，半导体照明是一个学科跨度大、技术和应用更新快的行业，优势是能提升传统产业、促进节能减排、转变经济发展方式。当前，行业人才需求量大，人才紧缺的问题日益凸显，现有工作人员还面临技术更新、掌握新工艺的压力。__eol__为保障人才的培养、考核、规范，建立对应的专项能力培养基础、考核机制、考核规范，国家半导体照明工程研发及产业联盟组织龙头企业、行业专家、职业教育和培训工作者进行了企业调查和任务分析，建立了半导体照明专业人员岗位能力素质模型，发布了针对专业工程师的《半导体照明工程师专业能力规范》和针对技能人才的《半导体照明行业专项职业能力考核规范》，并启动了《半导体照明技术技能人才培养系列从书》出版计划。__eol__随着半导体照明技术的迅猛发展、上游LED外延和芯片大型企业的不断涌现，外延和芯片研发和工程应用型人才的需求量不断增大，LED器件与工艺技术在半导体照明教材中占有越来越重要的位置。本书在充分调查行业需要、人才培养规范，结合产业发展趋势，总结近年LED技术发展成果，围绕LED材料外延生长技术和检测技术、GaN和AlGaInP LED 外延结构设计和生长技术，LED芯片结构设计和制备工艺技术，LED封装技术，内容既有基础理论和实际应用，又有最新技术。__eol__本书包括三部分。第一部分是外延技术，包括LED材料外延和检测技术、蓝绿光LED外延结构设计与制备、黄红光LED外延结构设计与制备，从外延和检测设备到LED外延结构及外延生长技术进行了全面介绍。第二部分是芯片技术，包括LED芯片结构及制备工艺、蓝绿光LED芯片高光提取技术、红黄光LED芯片结构与制备工艺，从LED芯片制备基本工艺技术到整体工艺流程，以及先进的高光效结构，涵盖了GaN和AlGaInP两个材料系的芯片结构特性及制备过程，介绍了高压LED结构及制备技术。第三部分是LED封装技术，从封装的目的、光学设计和热学设计方面对封装技术进行了介绍。__eol__本书第1章1.1～1.4节由张伟博士编著。1.5节由王军喜研究员编著；主要介绍LED材料外延与检测技术，内容包括 LED材料结构、LED外延生长、MOCVD设备、MOCVD源材料，以及Ⅲ族氮化物异质材料晶体质量与电学性质测试分析的部分手段与方法，如高分辨x射线衍射、光致发光谱、原子力显微镜、透射电镜、电压-电容以及霍尔测试。__eol__本书第2章由张宁博士编著。主要介绍蓝绿光LED外延结构设计与材料生长，Ⅲ族氮化物蓝绿光LED的基本物理性质、能带结构设计与材料优化生长，主要包括氮化物材料的晶体结构、极化效应、异质结的能带结构以及载流子输运等物理基础，重点讲述了蓝绿光LED的多量子阱与电子阻挡层能带结构的设计与p型材料的优化生长。__eol__第3章李建军教授编著。主要介绍红黄光LED外延结构设计与材料生长，内容包括AlGaInP LED基本结构、外延材料选取、外延生长技术，以及共振腔LED结构设计及外延技术。__eol__第4章4.1～4.4节由王新建博士编著，4.5节由郭伟玲教授编著。介绍LED芯片结构及制备工艺，包括芯片制造基础工艺，如蒸镀、光刻、刻蚀、研磨抛光等；正装和倒装结构LED芯片设计及制备工艺；垂直结构LED芯片设计及制备工艺；高压LED设计及制备工艺。__eol__第5章由汪延明博士编著。主要介绍蓝绿光LED芯片高光提取技术，内容包括电流阻挡层、隐形切割、侧腐蚀、粗化、反射电极、表面纹理化、分布布拉格反射镜及图形蓝宝石衬底。__eol__第6章由郭伟玲教授和高伟博士编著。主要介绍红黄光LED芯片结构与制备工艺，内容包括正装、倒装AlGaInP LED芯片结构及制备工艺、电极结构及电流扩展技术、GaAs基LED高光提取技术、转移衬底器件的反射镜、高亮度和大功率AlGaInP LED技术。__eol__第7章由钱可元教授编著。主要介绍LED封装技术，内容包括LED器件封装的主要功能、LED器件封装的光学设计及LED器件封装的热学设计。__eol__本书将LED外延和芯片结构设计与制备工艺技术有机结合，力求使读者能够较快掌握和熟悉LED的设计规律和制备技巧，并应用到实际研发和生长中，具有广泛的适用性。__eol__本书能够顺利出版，感谢国家半导体照明工程研发及产业联盟和半导体照明、LED相关网站和企业的的大力支持。本书可作为高等院校相关专业高年级学生和研究生的教材和参考书，作为专业技能人才培养的资料，也可供有关LED企业工程技术人员参考。__eol__此外，对第三代半导体材料GaN材料的外延技术和芯片制备工艺的介绍，可供GaN电力电子器件工程技术人员参考。__eol__限于作者水平有限，难免有不妥和错误之处，恳请读者批评指正。本书配有电子课件，欢迎选用本书的读者索取。__eol____eol____eol__作  者   __eol__2014年5月

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