Design and fabrication of multi-pixel micro-LED array

Thumbnail Image

Files

master_Nykänen_Henri_2009.pdf (25.85 MB)

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Diplomityö
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.

Authors

Date

2009

Department

Mikro- ja nanotekniikan laitos

Major/Subject

Optoelektroniikka

Mcode

S-104

Degree programme

Language

en

Pages

xii + 66

Series

Abstract

Tässä työssä suunniteltiin ja valmistettiin valodiodimatriisi (LED-matriisi) rakenne käyttäen galliumnitridipohjaisia sinisellä ja ultraviolettialueella säteileviä MOVPE-menetelmällä kasvatettuja LED-alustoja. Prosessin kulku suunniteltiin ja sen pohjalta piirrettiin fotomaskit litografiaa varten. Maskien avulla valmistettiin lopulliset matriisit. LED-matriisien valmistuksessa suurin kohdattu ongelma on valmistaa johtimet LED-harjanteiden yli niin, että johdin kulkee katkeamatta substraatilta harjanteen reunan yli. Tällöin reuna ei voi olla pystysuora vaan sen tulee olla viisto. Tämä saavutetaan käyttäen tietynlaista reaktiivista ionietsaus reseptiä. Tämä resepti kuitenkin aiheuttaa etsatulle pinnalle ruohomaisen epätasaisen piikkirakenteen joka tekee lift-off metallikuvioinnista käytännössä mahdottoman toteuttaa. Tähän ongelmaan on etsitty erilaisia ratkaisuja. Lopullisiksi matriisien LED:ien säteiksi määriteltiin 50, 95 ja 160 µm. Testimatriisit sisältävät 3x4 LED-pikseliä. Yksittäisten pikselien sekä kokomatriisin todettiin toimivan yhtenäisesti. Pinnan piikkirakenteen vaikutus ratkaistiin valmistamalla pintaa tasoittava kerros atomikerrospinnoitusmenetelmällä (ALD-menetelmällä). Matriisin pikselien virta-jännite - ominaisuudet, ulostuloteho sekä säteilyspektri mitattiin.

Description

Supervisor

Sopanen, Markku

Thesis advisor

Törmä, Pekka

Keywords

LED-array, LED-matriisi, GaN, valoa emittoiva diodi, light emitting diode, III-N puolijohteet, ICP-RIE, , UV-LED, III-N semiconductors

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120555049

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK