描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787121267482丛书名: 半导体照明技术技能人才培养系列丛书-本科
全书包括三个部分。**部分是外延技术，包括LED材料外延生长技术原理和设备、半导体材料检测技术、蓝绿光LED外延结构设计与制备、黄红光LED外延结构设计与制备。第二部分是芯片技术，包括LED芯片结构及制备工艺、蓝绿光LED芯片高光提取技术、红黄光LED芯片结构设计与制备工艺，从LED芯片制备基本工艺技术到整体工艺流程，以及先进的高光效结构设计，涵盖了GaN和AlGaInP两个材料系的芯片结构特性及制备过程，介绍了高压LED结构及制备技术。第三部分是LED封装技术, 从封装的目的、光学设计和热学设计方面对封装技术进行了介绍。
第1章LED材料外延与检测技术
1.1LED外延基础知识
1.1.1LED的外延结构
1.1.2LED的外延生长基本知识
1.2MOCVD技术基本背景
1.2.1MOCVD技术的背景知识
1.2.2MOCVD外延生长中的基本机制和原理
1.3MOCVD设备简介
1.3.1原材料气源供应系统
1.3.2MOCVD反应室分系统
1.3.3MOCVD设备的其他功能子系统
1.4MOCVD源材料
1.4.1金属有机化合物源（MO源）
1.4.2气体源（氢化物、载气）
1.4.3衬底
1.5氮化物LED材料的检测技术
1.5.1高分辨X射线检测技术
1.5.2光致发光测试技术
1.5.3霍尔测试技术
1.5.4电容电压测试技术
1.5.5AFM和TEM检测技术
参考文献
第2章蓝绿光LED外延结构设计与制备
2.1氮化物半导体材料的性质
2.1.1氮化物材料的基本性质
2.1.2氮化物材料中的极化电场
2.2氮化物LED的能带结构
2.2.1pn结的能带结构
2.2.2量子阱能带结构
2.3氮化物LED多量子阱的设计及生长
2.3.1极化电场对量子阱能带的影响
2.3.2量子垒设计及其对载流子输运的影响
2.3.3量子阱设计及其对载流子分布的影响
2.3.4多量子阱界面的优化生长
2.4氮化物LED电子阻挡层及p型层的设计
2.4.1电子阻挡层的电子限制作用
2.4.2电子阻挡层对空穴注入的影响
2.4.3p-GaN层的优化生长
参考文献
第3章红黄光LED外延生长技术
3.1红光LED材料及LED基本结构
3.1.1LED外延材料选取的原则
3.1.2红光LED外延材料–AlGaInP的性质
3.1.3红光LED基本外延结构
3.2红光LED的材料外延
3.2.1红光LED材料外延的工艺设计
3.2.2有源区材料的外延
3.2.3限制层材料的外延
3.2.4窗口层材料的外延
3.3共振腔LED结构与外延
3.3.1共振腔LED结构及设计
3.3.2650nm共振腔LED外延
3.3.3650nm共振腔LED芯片工艺
参考文献
第4章LED芯片结构及制备工艺
4.1芯片制造基础工艺
4.1.1蒸镀工艺
4.1.2光刻工艺
4.1.3刻蚀工艺
4.1.4沉积工艺
4.1.5退火工艺
4.1.6研磨抛光工艺
4.1.7点测工艺
4.1.8检验工艺
4.2蓝绿光LED芯片结构及制备工艺
4.2.1正装结构设计及制备工艺
4.2.2倒装结构芯片及制备工艺
4.3垂直结构设计及制备工艺
4.3.1垂直结构芯片的优势
4.3.2垂直结构芯片的制备工艺
4.4高压LED芯片设计及制备工艺
4.4.1高压LED芯片的优点
4.4.2GaN基高压LED结构设计
4.4.3GaN基高压LED制备工艺
参考文献
第5章蓝绿光LED高光提取技术
5.1电流阻挡层（CurrentBlockingLayer，CBL）
5.2隐形切割（StealthDicing，SD）
5.3粗化（Rough）
5.4反射电极（ReflectedPad）
5.5侧腐蚀（SidewallEtching，SWE）
5.6表面纹理化（SurfaceTexture）
5.6.1在LED外延层上直接引入纹理化图形
5.6.2在透明导电层上引入纹理化图形
5.6.3在传统透明导电层上引入其他透明导电层
5.7分布布拉格反射镜（DistributionBlaggReflector）
5.8图形蓝宝石衬底（PatternSapphireSubstrate，PSS）
参考文献
第6章黄红光LED芯片结构与制备工艺
6.1红、黄色LED基本结构和制备工艺流程
6.1.1正装AlGaInPLED芯片结构及制备工艺
6.1.2倒装芯片结构及工艺流程
6.2红、黄光LED电极结构及电流扩展技术
6.2.1芯片电极形状变化
6.2.2电流扩展层技术及透明电极
6.2.3电流阻挡层
6.3GaAs基LED高光提取技术
6.3.1透明光学窗口层技术
6.3.2倒梯形等外形结构
6.3.3表面粗化
6.3.4光子晶体LED
6.4转移衬底器件的反射镜
6.4.1金属反射镜结构
6.4.2全方向反射镜结构（ODR）
6.5高亮度和大功率AlGaInPLED技术
参考文献
第7章LED封装基础知识
7.1LED器件封装的主要功能
7.1.1光电器件封装的机电连接与保护特性
7.1.2发光器件的光谱转换与实现
7.2LED器件封装的光学设计
7.2.1LED器件的光提取效率
7.2.2LED封装后的光学特性
7.2.3荧光粉光学特性的计算与分析
7.3LED器件封装的热学设计
7.3.1LED的热特性
7.3.2LED封装的热阻模型
7.3.3热场分布的计算机辅助分析
参考文献
前 言
作为我国七大战略性新兴产业，半导体照明是一个学科跨度大、技术和应用更新快的行业，优势是能提升传统产业、促进节能减排、转变经济发展方式。当前，行业人才需求量大，人才紧缺的问题日益凸显，现有工作人员还面临技术更新、掌握新工艺的压力。
为保障人才的培养、考核、规范，建立对应的专项能力培养基础、考核机制、考核规范，国家半导体照明工程研发及产业联盟组织龙头企业、行业专家、职业教育和培训工作者进行了企业调查和任务分析，建立了半导体照明专业人员岗位能力素质模型，发布了针对专业工程师的《半导体照明工程师专业能力规范》和针对技能人才的《半导体照明行业专项职业能力考核规范》，并启动了《半导体照明技术技能人才培养系列从书》出版计划。
随着半导体照明技术的迅猛发展、上游LED外延和芯片大型企业的不断涌现，外延和芯片研发和工程应用型人才的需求量不断增大，LED器件与工艺技术在半导体照明教材中占有越来越重要的位置。本书在充分调查行业需要、人才培养规范，结合产业发展趋势，总结近年LED技术发展成果，围绕LED材料外延生长技术和检测技术、GaN和AlGaInP LED 外延结构设计和生长技术，LED芯片结构设计和制备工艺技术，LED封装技术，内容既有基础理论和实际应用，又有****。
本书包括三部分。**部分是外延技术，包括LED材料外延和检测技术、蓝绿光LED外延结构设计与制备、黄红光LED外延结构设计与制备，从外延和检测设备到LED外延结构及外延生长技术进行了全面介绍。第二部分是芯片技术，包括LED芯片结构及制备工艺、蓝绿光LED芯片高光提取技术、红黄光LED芯片结构与制备工艺，从LED芯片制备基本工艺技术到整体工艺流程，以及先进的高光效结构，涵盖了GaN和AlGaInP两个材料系的芯片结构特性及制备过程，介绍了高压LED结构及制备技术。第三部分是LED封装技术，从封装的目的、光学设计和热学设计方面对封装技术进行了介绍。
本书第1章1.1～1.4节由张伟博士编著。1.5节由王军喜研究员编著；主要介绍LED材料外延与检测技术，内容包括 LED材料结构、LED外延生长、MOCVD设备、MOCVD源材料，以及Ⅲ族氮化物异质材料晶体质量与电学性质测试分析的部分手段与方法，如高分辨x射线衍射、光致发光谱、原子力显微镜、透射电镜、电压-电容以及霍尔测试。
本书第2章由张宁博士编著。主要介绍蓝绿光LED外延结构设计与材料生长，Ⅲ族氮化物蓝绿光LED的基本物理性质、能带结构设计与材料优化生长，主要包括氮化物材料的晶体结构、极化效应、异质结的能带结构以及载流子输运等物理基础，重点讲述了蓝绿光LED的多量子阱与电子阻挡层能带结构的设计与p型材料的优化生长。
第3章李建军教授编著。主要介绍红黄光LED外延结构设计与材料生长，内容包括AlGaInP LED基本结构、外延材料选取、外延生长技术，以及共振腔LED结构设计及外延技术。
第4章4.1～4.4节由王新建博士编著，4.5节由郭伟玲教授编著。介绍LED芯片结构及制备工艺，包括芯片制造基础工艺，如蒸镀、光刻、刻蚀、研磨抛光等；正装和倒装结构LED芯片设计及制备工艺；垂直结构LED芯片设计及制备工艺；高压LED设计及制备工艺。
第5章由汪延明博士编著。主要介绍蓝绿光LED芯片高光提取技术，内容包括电流阻挡层、隐形切割、侧腐蚀、粗化、反射电极、表面纹理化、分布布拉格反射镜及图形蓝宝石衬底。
第6章由郭伟玲教授和高伟博士编著。主要介绍红黄光LED芯片结构与制备工艺，内容包括正装、倒装AlGaInP LED芯片结构及制备工艺、电极结构及电流扩展技术、GaAs基LED高光提取技术、转移衬底器件的反射镜、高亮度和大功率AlGaInP LED技术。
第7章由钱可元教授编著。主要介绍LED封装技术，内容包括LED器件封装的主要功能、LED器件封装的光学设计及LED器件封装的热学设计。
本书将LED外延和芯片结构设计与制备工艺技术有机结合，力求使读者能够较快掌握和熟悉LED的设计规律和制备技巧，并应用到实际研发和生长中，具有广泛的适用性。
本书能够顺利出版，感谢国家半导体照明工程研发及产业联盟和半导体照明、LED相关网站和企业的的大力支持。本书可作为高等院校相关专业高年级学生和研究生的教材和参考书，作为专业技能人才培养的资料，也可供有关LED企业工程技术人员参考。
此外，对第三代半导体材料GaN材料的外延技术和芯片制备工艺的介绍，可供GaN电力电子器件工程技术人员参考。
限于作者水平有限，难免有不妥和错误之处，恳请读者批评指正。本书配有电子课件，欢迎选用本书的读者索取。
作 者
2014年5月
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