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Erschienen in: Semiconductors 6/2020

01.06.2020 | PHYSICS OF SEMICONDUCTOR DEVICES

Modification of the n-Surface Profile of AlGaInN LEDs by Changing the Gas-Mixture Composition During Reactive Ion Etching

verfasst von: L. K. Markov, I. P. Smirnova, M. V. Kukushkin, A. S. Pavluchenko

Erschienen in: Semiconductors | Ausgabe 6/2020

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Abstract

The kind of profile produced during the reactive ion etching of AlGaInN light-emitting-diode (LED) heterostructures on the surface that became free after removal of the growth substrate is studied in relation to the composition of the gas mixture used in the etching process. It is shown that using a mixture composed of Cl2 and Ar, taken in a 3:2 ratio in terms of flow rates, leads to the thinnest profile, whereas a 2 : 1 gas mixture of BCl3 and Ar provides the largest structural elements. To study the effect of the kind of profile on the quantum efficiency (QE), flip-chip LEDs are fabricated on a silicon substrate. The LEDs are etched in different modes after the growth substrate is removed. Etching in the Cl2:BCl3:Ar mixture with a flow ratio of 6:10:11, which leads to intermediate sizes of the etching profile elements, is optimal for obtaining maximum light extraction from a LED chip at a wavelength of 460 nm. The variation of the kind of profile with the gas-mixture composition suggests that the profile parameters can be tuned to the wavelength used. An analysis of how the QE of LED chips depends on the etching duration in the three-component mixture under consideration results in that the optimum etching duration is estimated to be ~30 min. The results of the study can also be of use in the search for conditions minimizing the reflection of incident light by a chip, e.g., for photodetectors.

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Metadaten
Titel
Modification of the n-Surface Profile of AlGaInN LEDs by Changing the Gas-Mixture Composition During Reactive Ion Etching
verfasst von
L. K. Markov
I. P. Smirnova
M. V. Kukushkin
A. S. Pavluchenko
Publikationsdatum
01.06.2020
Verlag
Pleiades Publishing
Erschienen in
Semiconductors / Ausgabe 6/2020
Print ISSN: 1063-7826
Elektronische ISSN: 1090-6479
DOI
https://doi.org/10.1134/S1063782620060111

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