蓝宝石基GaN薄膜热疲劳分析

王小增; 杨久红

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蓝宝石基GaN薄膜热疲劳分析

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摘要

首先建立了数值模型分析工作中LED芯片的界面剪应力,根据线性累积损伤理论、Ga N薄膜和Al2O3衬底的S-N曲线及随季节变化的载荷谱,确定了Ga N薄膜的疲劳损伤系数。分析了温度载荷、芯片尺寸、衬底和薄膜厚度对薄膜热疲劳的影响。Ga N薄膜和Al2O3衬底的S-N曲线为单对数线性关系。LED芯片应力谱分析表明夏季交变应力载荷最大,春秋次之,冬季最小。Ga N薄膜剪应力数值和理论解相差6.3%,建立的数值模型可用于LED芯片疲劳寿命分析。LED芯片寿命主要由Ga N薄膜决定。Ga N薄膜的最大剪应力和疲劳损伤系数随薄膜厚度和温度载荷增加,与芯片尺寸和衬底厚度无关,衬底的疲劳损伤系数不随上述因素变化。数值模型预测LED芯片疲劳寿命接近标称的LED灯具寿命。

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来源
《人工晶体学报》 |2015年第7期|1975-1982|共8页
作者
王小增; 杨久红;
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作者单位

嘉应学院电子信息工程学院;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类 O346.23;
关键词
GaN薄膜; Al2O3衬底; 剪应力; 疲劳损伤系数; S-N曲线;

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