Для подробного ознакомления с проблемой вывода излуче­ния из светодиода рассмотрим различные процессы поглощения в типичном зеленом диоде из GaP (рис. 6.9). Процесс изготов­ления такого диода в основном сходен с изготовлением красных светодиодов (рис, 6.1). Некоторые основные характеристики прибора приведены в табл. 6.5 [22].

Рйс. 6.9. Различные механизмы потерь излучения в светодиоде из GaP: N.

Л —поглощение атомами азота;

В —поглощение в объеме GaP;

С — поглощение контактами:

D—отражение на границе.

На подложке п-типа толщиной 200 мкм жидкостной эпитак­сией выращиваются два слоя толщиной 25 мкм каждый. Диа­метр контакта из Si—Au к я-области составляет 125 мкм, а большая часть поверхности со стороны p-области отделена от сплошной металлической пленки слоем диэлектрика (гл. 5). Омический контакт с металлом осуществляется через равномер­но расположенные отверстия в диэлектрическом покрытии; площадь контактов составляет 14,4% площади поверхности. Ме­таллический контактный слой со стороны p-области присоеди­нен к кристаллодержателю термокомпрессией, пайкой или про­водящим клеем. В конструкции, в которой p-область распола­гается внизу, наиболее оптимальным образом удовлетворяются оптические, тепловые и электрические требования к конструк­ции. Будучи неоптимальной с точки зрения вывода света, она обеспечивает приемлемое значение коэффициента вывода света; в ней сводится к минимуму неоднородность в распределении тока по р — я-переходу, так как омический контакт распределен по площади более высокоомной р-области [26, 27]; близкое рас­положение р — я-перехода к держателю подложки создает луч* ший теплоотвод; наконец, такая конструкция удобна для из­готовления [19, 28]. Среднее значение коэффициента отраже­ния золотых контактов, полученных напылением, было рассчи­тано [22] по табличным значениям коэффициента отражения

[29] с учетом спектрального состава излучения внутри зеленых

светодиодов [19, 20].

Зависимость коэффициента отражения #ди золота от энергии фотона є можно представить в виде

Rku (s) = 0,4 + 0,53/[ 1 + 37 (е — 2)3'5] (2 < е < 2,4 эВ). (6.17)

Выражение (6.17), усредненное по спектру зеленого излучения внутри диода /0(є), который показан на рис. 6.8, и дает средний коэффициент отражения для золота

оо

■5 RAulQd*

(Я Au> = = 0,83. (6.18)

^ /о de.

о

Спектральный коэффициент отражения растет с уменьше­нием энергии фотона, так что средний коэффициент отражения может возрасти от 83 до 90% (и более), если коротковолновая часть спектра срезается сильным поглощением. Пластина раз­резается на отдельные диоды с помощью абразива, а наруше­ния поверхности, вызванные абразивом, устраняются с помощью травления [24]. После травления поверхность остается неров­ной, что по предположению приводит к хаотическому распреде­лению фотонов без снижения при этом коэффициента пропуска­ния поверхности. Диоды помещаются в большую полусферу из эпоксидной смолы, прозрачной во всей области зеленого излу­чения.