0 引 言

　　自从1991 年Nichia 公司的Nakamur a 等人[ 1]成功地研制出掺Mg 的异质结GaN 蓝光LED,GaN 基LED 得到了迅速的发展。GaN 基蓝绿LED 常用蓝宝石或SiC 作衬底, 但SiC 衬底材料由于价格及热机械性能方面的影响因素[ 2] , 目前蓝宝石衬底GaN 蓝光LED 仍为主流材料。蓝宝石衬底GaN 基LED 的电流拥挤效应使器件局部区域温度升高, 影响二极管的寿命, 同时GaN 基蓝绿LED 还存在发出的光会被金属电极遮蔽的现象。为扩展电流, 本文在LED 外延片上生长一层薄Ni/ Au 或ITO 薄膜, 该薄膜具有良好的导电和透光性。

　　本文从GaN 基蓝光LED 电流扩展层ITO 透明导电膜入手, 主要研究了ITO 膜退火对蓝光LED 管芯光电参数的影响。由管芯在IT O 退火前后结果对比, 经过IT O 的退火, 蓝光管芯正向电压减小, 同时管芯亮度也明显提高, 亮度一致性更强。在实验的基础上, 针对实验结果给出了理论上的解释。这一研究对提高GaN 基蓝光管芯产品一致性有明显作用。

　　1 透明导电薄膜

　　ITO 薄膜即铟锡氧化物半导体透明导电膜,具有很好的导电性和透明性, 通常有两个性能指标: 电阻率和透光率。在氧化物导电膜中, 以掺Sn 的In2O3 ( ITO) 膜的透过率最高, 导电性能最好, 而且容易在酸液中蚀刻出细微的图形。ITO的透过率和电阻值分别由In2O3 与Sn2 O3 的比例来控制, 通常m ( Sn2 O3 ) ?? m ( In2O3 ) = 1 ?? 9, 其中透过率可达90% 以上。同时, 与其他透明导电薄膜相比, IT O 薄膜具有良好的化学稳定性、热稳定性以及良好的图形加工特性。

　　1.1 ITO生长

　　ITO 薄膜的制备方法有蒸发、溅射、反应离子镀、化学气相沉积、热解喷涂等[ 4] 。用电子束蒸发方法制备IT O 导电薄膜, 四探针仪在室温下测量方阻, 紫外分光光度计测量光的透过率[ 5] 。图1为ITO 膜厚( d) 与460 nm 光波透过率( T ) 之间的关系曲线。