[精品]LED项目研究内容v3

1、"xxxxled应用研发中心”分项目研究内容xx经济开发区2010年规划建设光电产业园，以led外延芯片产业为龙头, 吸引封装和应用企业，形成led全产业链集聚。由xx光电总投资20亿美元（一 期投资6.5亿美元），于2011年3月19日开工建设xxled外延芯片项目。xx市人民政府拟与xx大学合作建设“xxxxled应用研发屮心”，在 led的应用技术方面开展研究开发，为xx光电产业园的招商引资服务，为led 应用提供技术支持。研发中心每年运行和研发经费200万元，在3年协议期内 xx给予xx600万元经费。具体工作由xx开发区联系。预计于木月屮旬在xx 签署协议，需要xx提岀具体

2、的研发内容。与xx的合作符合我们“先进照明技术教育部工程研究中心”的产业化宗旨。 希望我们系能够凝聚研究实力，合力把"xx-xxled应用研发屮心”做好。当 前的要务是撰写分项研发内容。毎个分项目应包括以下方面：1. 项目背景和立项的必要性led芯片p电极欧姆接触比电阻率的测试研究大功率led芯片通常要求在350ma的注入电流和较小的正向电压下工 作，其中止向电压主要由三部分决定，包扌舌施加在芯片pn结上的电压, 半导体外延材料薄膜上电压和电极与半导体薄膜接触电阻电压。前两部 分电压大小主要由外延薄膜材料的性质和pn结器件结构决定，具有较 小改进空间；而接触电阻电压主要是由金属与半导

3、体的欧姆接触性能决 定，更具体的是主要由p电极欧姆接触性能决定，而n电极欧姆接触性 能往往较佳，接触电阻不大，电压降可以忽略。良好的欧姆接触具有较 小的接触电阻，在大电流注入工作条件下，施加其上的压降较小，器件 发热较小，损耗功率较小；相反，器件的工作电压将增大，不仅造成额 外功耗，还将产生热效应，使芯片温度提高，不仅损害pn结性能，也 可能造成金属电极退化，甚至造成开路。因而，led芯片要求p电极接 触电阻尽量减小。对于大功率gan基led芯片，p电极通常是通过蒸 镀ni/au、p"au或cr/au等薄膜形成欧姆接触以获得较佳欧姆接触性能。 衡量p电极接触性能的重要参数是比电阻率（

4、specific contact resistance pc即单位面积薄膜的电阻值，工业上通常要求仇的值小于io"4 q cm-2o 然而，无论是学术界还是工业界对于比电阻率的测定方法和标准都没有 统一规定。当今测量比电阻率通常采用三种方法：矩形传输线模型方法、 圆环传输线模型方法和圆点传输线模型方法，分别如图一 a）, b）和c）所 示。通常矩形传输线方法具有测试计算过程简单的特点，然而，测试结 果误并较大，欧姆接触图形制作复杂；岡环传输线模型方法制作欧姆接 触图形简单，然而计算过程复杂，需要利用电脑模拟计算；圆点传输线 模型具有测试误差小，计算简单，但是制作电极要求圆环宽度尽量小

5、，对刻蚀工艺要求很高，制作不好可能造成更大的误差。然而，这三种测 量方法都各冇优缺，并冃测量值往往都冇较大误差和不一致性，业界对 于引起误差的原因也研究得不够透彻，测试的比电阻率值往往需要仔细 甄别。因而，这无论是对于学术研究还是工业化生产应用标准都是不利 因素，客观上要求找到测试比电阻率的可靠办法，分析引起误差和不一 致性的原因，建立可靠的比电阻率测试服务平台，推进工业化的发展。r、161w h1 a 1图一 a）矩形传输线模烈方法欧姆接触图形图一 b）圆环传输线模型方法欧姆接触图形图一 c）圆点传输线模型方法欧姆接触图形体现研发内容的先进性。2. 标的技术内容、形式和要求技术内容：研究矩形

6、传输线模型方法、圆环传输线模型方法和圆点传输 线模型方法三种测量led芯片欧姆接触电阻方法的测量差异，分析产生 误差的原因，并提出改进方案，找到切实可行的方法，达到可信测试结 果，为企业捉供测试led芯片欧姆接触性能的服务平台。技术形式：建立led芯片电极欧姆接触图形的标准刻蚀工艺线，形成样 品制作，样品测试，数据分析，测试报告流水作业，形成面对企业服务 的测试平台。技术要求：led 2英寸芯片p型电极，材料为led外延片p型gan层 表面ni/au、pt/au或cr/au薄膜，厚度不超过1切，薄膜表面平滑，表 而粗糙度（roughness mean square rms）不超过 50nm。研

7、发的技术需要有助于改进企业的产品，且在研究期内可完成。3. 应达到的技术指标和参数1）最小刻蚀宽度和刻蚀环 20|im2）测试误差10%技术指标合理，可考核。4. 技术路线按意向步骤进行：1）按照三种测量模型制作相应的系列光刻模板。2）刻蚀led芯片，形成三种系列欧姆接触图形。3）对相同led芯片，利用三种测量模型测量欧姆接触电阻。4）研究毎种测量模型的误差来源，结果的可信度。对矩形传输线模型 方法，研究测量结果与刻蚀宽度6的关系，通过减小6值减小寄生电 阻来减小测量误差，并多次求平均值，提高测量准确度。对圆环传输 线模型方法，传统的方法是每次测量内圆与中环电极间电阻&和中 环与外环电

8、极间电阻r2, z后输入电脑进行模拟计算，对每次结杲 最后求平均值，我们通过改进求均值顺序，即多次测量r】和r2,求 均值后输入电脑进行模拟计算减小误差。对丁圆点传输线模型方法， 研究测量结果与刻蚀环宽度讥）值z间的关系，通过减小“）值减 小计算误差。5）对三种测量方法结果进行比较，分析误差原因。如果测量结果相差 较大，则重复步骤4）,直至三种测量方法差值小于10%。6）在步骤5）基础上，总结测试方案，形成固定测试路线，为企业提供 服务，形成服务平台。简要说明完成研究内容的技术方案、研究手段、设计方法等。5. 研究开发计划2011.7. 1-2011. 12. 30：调研相关文献资料,设计总体

9、研究方案，确定相 关的表征测试方法等，购买所需仪器和源材料，改造实验室，并制作光刻 模板。2012. 1. 1- 2012. 6. 30:对led芯片光刻,制作欧姆接触测试图形，利用 不同的测试方法测量led芯片电极接触电阻，比较分析误差产生原因， 优化测试方案。2012. 1. 1- 2012. 6. 30:建立led芯片欧姆接触电阻测试标准流水工艺， 建立企业服务平台。2012. 7. 1-2013. 12.30:平台开放,为企业提供测试服务。时间安排，13年。6. 参与人员列出主要的参与人员，包括教师和研究生。7. 经费预算恒流电流源一个：8万示波器一个：2万光刻模板15个:0.2*15=3万显微镜一台：1力金丝球焊机一台：2万详细列出需购置的仪器设备、材料费、测试费、燃料及动力费、文献查 新、差旅费、研究生费用、管理费(20%).led应用中心的负责人是xx老师。以下是研究内容的分工名单。具体的 分工