陈思河

基于LED器件的纳米粗化ITO薄膜研究

陈思河

（厦门市三安光电科技有限公司，福建 厦门 361009）

采用磁控溅射和离子辅助沉积等方式制作多种ITO薄膜。结果发现LED器件电压主要受底部膜层沉积方式和第二段退火条件的影响。另外，膜层的最终表面对光萃取有显著影响，结合离子辅助蒸镀技术，可获得更优光萃效果的纳米粗化表面，其中溅射200 Å厚度搭配蒸镀100 Å厚度的ITO复合膜系，经二次退火后具有最佳特性。

LED器件；纳米粗化ITO薄膜；镀膜方式；ITO薄膜性能

1 引言

ITO薄膜的质量对LED器件的性能影响显著。通过调整ITO薄膜的生长参数和膜系，可以改善LED器件的正向电压及发光亮度。本文采用磁控溅射及电子束蒸镀技术[1]制备ITO，研究不同镀膜方法对ITO薄膜性质的影响，进而分析不同样品对应LED器件特性的差异。

2 实验

采用多靶位旋转磁控溅射设备和立式离子辅助蒸镀设备分别生长溅射ITO（Sputter ITO，S-ITO）及电子束蒸镀ITO（E-beamITO，E-ITO），采用PECVD设备制作钝化层（Passivation Layer，PV）。衬底包括4 in（1 in=2.54 cm）蓝宝石外延片和2 in BK7基板。通过SEM、四点探针、nk椭偏仪、Cary光谱仪以及点测机测量薄膜形貌、方块电阻、折射率和吸收率、LED光电数据。

3 结果及讨论

3.1 镀膜方式对ITO薄膜性能的影响

由于厚度会影响薄膜的光电特性[2]，为了比对镀膜方式的影响，实验设计不同膜系，且保持总厚度不变。GaN LED的10万倍率SEM形貌如图1所示。

图1（a）为磁控溅镀300A S-ITO经退火后的形貌；图1（b）为经图1（a）制程之后采用PE-CVD 沉积800 Å SiO2PV的形貌；图1（c）为磁控溅射200 Å S-ITO退火后，再次电子束蒸镀100A E-ITO，二次退火的形貌；图1（d）为经图1（c）制程后，采用PE-CVD 沉积800 Å SiO2的形貌。……