静电击穿对LED中GaN材料的影响主要是通过对GaN材料中分布的线位错的电学特性的改变体现出来。K4D261638F-TC50由于GaN材料异质生长在蓝宝石衬底上,材料内的线位错密度很高。

   线位错延伸到界面,形成V形缺陷(Ⅵ血apc Dcfcct)。当较高的反向电压施加在LED两极时,漏电流会突增3~5倍,而且伏安特性会改变,不再是标准的二极管模型,而是发生了扭曲,伏安特性表现出电阻的特性。说明发光二极管己经被静电击穿了,但是二极管仍然可以发光,但发光寿命缩短比较明显。这是因为在反向电压下,线位错的导电性增大, 但没有完全融毁材料,形成较大的电流通路。当电压持续增大到2000V,LED不再发光,伏安特性表现出完全的电阻性,说明发光二极管被完全击穿,线位错形成的漏电通路完全形成,观察LED表面,可发现击穿形成的孔洞。从微观角度上说,反向电压较低时,产生由GaN材料内线位错形成的漏电通路,此时电流部分正常流动,部分通过线位错形成的漏电通路,产生的热量是分散在整个材料中的,此时发光二极管可以继续发光,但伏安特性己经改变。这种状态是一种暂时状态,静电击穿的危害潜伏起来了,随着使用寿命的延长,漏电通路持续的较大电流会减小漏电通路的电阻,最终形成完全的漏电通路。当反向电压持续增大,部分漏电通路完全贯穿器件,此时的发光二极管伏安特性已经完全是一个电阻,电流基本完全从漏电通路上流过,产生的热量全部集中在漏电通路上。由此导致材料局部温度过高,局部热应力过大,产生的机械应力产生了LED表面的击穿孔洞。

   由于材料内部的线位错是随机分布的,所以击穿通路及其产生的孔洞也是随机分布的。综上所述,GaN基LED中大量存在的线位错是降低发光二极管EsD性能的主要原囚。要提高GaN基LED的抗静电能力,就要想方设法降低位错的数量和密度。