[发明专利]发光二极管外延片电致发光无损检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及发光二极管(LED)外延片的检测方法，属检测仪器领域。

背景技术

在白炽灯发明了100多年之后，利用红、绿、蓝三色的LED制成廉价的、高效的白光源早晚有一天会替代这种由爱迪生发明的光源。由于LED具有非常高的经济效益，其发展前景非常广阔，具有极大的市场容量。由于照明消耗占整个电力消耗的20％，因此大力发展LED技术将是节省能源的一个有效途径。LED必将是未来的照明设备。

当前LED的主要工作是降低生产成本，提高效率和扩展有用颜色范围。从生产而言，由于LED的市场竞争十分激烈，其生产过程必须十分重视成品率和质量，所以在生产过程中LED半导体外延片的在线检测和质量控制十分重要。目前我国各企业缺乏必要的检测设备，尤其是生产过程中的高速、无损在线检测。

目前LED外延片的发光检测有光致荧光和电致发光两种方法。光致荧光检测方法是用一个短波长的激光照射LED外延片检测其发光效果。但是这是一种间接的检测方法，不能直接反映LED外延片的电致发光效果，同时由于短波长激光器价格昂贵，蓝绿LED外延片检测成本很高。电致发光检测是在LED外延片的p、n结上施加正向偏压，使其发光来检测发光效果，常用的方法是在外延片表面打孔，将一个电极接在p型层上。所以这种检测方法是破坏性的而且也不是连续的。

发明内容

本发明的目的是提供一种非破坏性的LED外延片电致发光检测方法。LED外延片的结构(见图1)是其表面层为均匀覆盖的p型层，其下为LED发光层，再下面为高导电的N型层，最后为不导电的衬底。为了进行电致发光检测，需要在外延片表面安置两个电极，其一为固定的负电极(接电源负极)；其二为正电极，将一高压恒流源加在两个电极之间。由于LED外延片表面p型层很薄，电阻很大，因此电流将大部分从p-n结组成的二极管上流过。按照二极管的特性，正向二极管相当于导通，高压将主要加在反向连接的二极管上，使其被高压击穿而导通。由于使用了高压恒流源可以控制流经二极管的电流大小保证了反向击穿的二极管在被击穿的条件下不被破坏。为了完成整个外延片发光质量的检测，将正电极在表面上移动就可以得到外延片整片的电致发光质量。

因此本发明的内容可表达如下：

在LED外延片的表面安置正、负两个电极。将一高压恒流源接在正、负两极，使LED外延片中p型层、n型层组成的二极管击穿导通从而使整个电路接通引发LED发光层发光，达到检测的目的。这种测量方法直接、无损、便捷，相对于光致荧光而言还可以得到正向导通电压、反向漏电流等对于LED外延片而言非常重要的电学参数。

附图说明

图1为LED外延片结构及检测状态示意图。

具体实施方式

图1中1为p型层，2为n型层，3为发光层，4为基底。检测时在LED外延片表面放置正、负两个电极并加上高压恒流源。由于反向二极管击穿，即可测得被测点的发光状况。测完一点后移动正电极，同上法可继续检测，不断移动正电极即可测得整个LED外延片的发光状况。