在红色LED材料中,既有传统的磷砷化镓材料(GaAs06PO4,发射波长65snm),又有A1240APL84C成熟技术的氧化锌掺杂磷化镓材料(发射波长690nm)。然而,对于GaAsP而言,由于没有与之晶格相匹配的衬底材料,因此结晶时有缺陷产生,其发光效率难以提升;而GaP作为间接带隙材料本质上就无法产生极高的发光效率。较低的亮度限制了磷砷化镓红光LED磷化镓红光LED的使用范围,一般仅被用于室内指示灯。开发适用于户外的高亮度红色LED成为迫切的技术要求。

   当前市场中高亮度红色LED的产品主要基于AlGaAs材料来制备。AlGaAs(A1Ga1讠As)是晶格常数非常接近于GaAs衬底的一种半导体材料,因此能够在GaAs衬底生长较高质量的A⒑aAs外延结晶层。AlGaAs材料的组成随着・值的变化(0~D而变化,可看作是由GaAs和A队s以任意比组成的合金半导体材料。AlGaAs半导体材料的禁带宽度随着豸值的变化位于1,绲cV(GaAs)和2,16cV(AlAs)之间。当艿>04时,AlGaAs材料变为间接带隙结构,发光效率迅速下降。因此,x=035时,AltGa1~As红色LED发射波 长为660nm,其外延结晶层为直接带隙结构,具有较高的发光效率。AlGaAs材料常常被用作发射波长为10“nm的红外线激光发射器(见图5砰)。在双异质结构的

AlGaAs高亮度红色LED实际应用中,由于GaAs衬底禁带宽度较小,容易吸收反射光导致AlGaAs LED亮度变低。如果以较高带隙的AlC・aAs材料(如图5-5所示)代替GaAs衬底,由于AlGaAs衬底不吸收光从而可将 图5-5AlGaAs红色LED亮度提高一倍以上。川GaAs高亮度

红色LED因其发光效率高而被应用于户外显示,如汽车刹车灯、交通信号标志等。