本論文主要是研究，以HL-SNW化學藥水對AlGaAs為發光層材料製成的紅光發光二極體晶粒進行表面處理，使晶粒形成粗糙表面的機制及外部量子效率的增加效果。探討處理時間對外部量子效率，發光光譜及封裝後LED可靠度的影響，並配合SEM-EDS分析表面型態及粗化層的組成。
藥水浸蝕2秒以上，並在封裝前以重量濃度百分比1 %的氫氧化鈉溶液浸泡10秒可使封裝後的外部量子效率大幅提升。但是由封裝後燈泡的可靠度測試發現，LED的壽命與粗化反應時間無關。表面粗化後之晶粒的發光尖峰波長幾乎不變。在SEM下，可明顯看出，化學反應讓晶粒表面長出許多樹枝狀結構；由EDS的分析結果，可以確定此樹枝狀結構是氧化物，氧化物成份主要由氧化砷及少量的氧化鋁所組成。晶粒粗化的機制是形成粗糙的表層氧化物，而非蝕刻形成凹凸粗糙表面。由於此氧化物可讓紅光穿透而且是粗糙表面，因此，可提升紅光的取出效率，提高紅光發光二極體的外部量子效率。

[1] N. Holonyak, Jr. and S. F. Bevacqua, Appl. Phys. Lett. 1, 82 (1962).
[2] R. J. Nelson and R. G. Sobers, J. Appl. Phys. 49, 6103 (1978).
[3] I. Schnitzer, E. Yablonovitch, C. Caneau, and T. J. Gmitter, Appl. Phys. Lett. 62, 131 (1993).
[4] M. Levinshtein, S. Rumyantsev and M. Shur, Handbook Series on Semiconductor Parameter Vol. 2 (World Scientific, New Jersey, 1996).
[5] Frank M. Steranka, “AlGaAs red light-emitting diodes” in “High brightness light-emitting diode” edited by G. B. Stringfellow and M. G. Craford, Semiconductors and Semimetals Vol. 48 (Academic, San Diego, 1997).
[6] W. N. Carr and G. E. Pittman, Appl. Phys. Lett. 3, 173 (1963).
[7] A. Bergh and H. Saul, U.S. Patent No. 3,739,217 (1973).
[8] H. W. Deckman and J. H. Dunsmuir, Appl. Phys. Lett. 41, 377 (1982).
[9] H. W. Deckman, C. R. Wronski, H. Witzke, and E. Yablonovitch, Appl. Phys. Lett. 42, 968 (1983).
[10] I. Schnitzer, E. Yablonovitch, C. Caneau, T. J. Gmitter, and A. Scherer, Appl. Phys. Lett. 63, 2174 (1993).
[11] E. Yablonovitch, T. Gmitter, J. P. Harbison, and R. Bhat, Appl. Phys. Lett. 51, 2222 (1987).
[12] R. Windisch, P. Heremans, A. Knobloch, P. Kiesel, G. H. Dohler, B. Dutta, and G. Borghs, Appl. Phys. Lett. 74, 2256 (1993).
[13] R. Windisch, S. Schoberth, S. Meinlschmidt, P. Kiesel, A. Knobloch, P. Heremans, B. Dutta, G. Borghs, and G. H. Dohler, J. Opt. A: Pure Appl. Opt. 1, 512 (1999).
[14] R. Windisch, B. Dutta, M. Kuijk, A. Knobloch, S. Meinlschmidt, S. Schoberth, P. Kiesel, G. Borghs, G. H. Dohler, and P. Heremans, IEEE Trans. Electron Devices 47, 1492 (2000).
[15] R. Windisch, C. Rooman, S. Meinlschmidt, P. Kiesel, D. Zipperer, G. H. Dohler, B. Dutta, M. Kuijk, G. Borghs, and P. Heremans, Appl. Phys. Lett. 79, 2315 (2001).
[16] R. Windisch, C. Rooman, B. Dutta, A. Knobloch, G. Borghs, G. H. Doehler, and P. Heremans, IEEE J. Selected Topics Quant. Electronics 5, 248 (2002).
[17] T. Fujii, Y. Gao, R. Sharma, E. L. Hu, S. P. DenBaars, and S. Nakamula, Appl. Phys. Lett. 84, 855 (2004).
[18] 陳威佑，國立交通大學碩士論文，民國93年。
[19] F. A. Kish, F. M. Steranka, D. C. DeFever, D. A. Vanderwater, K. G. Park, C. P. Kuo, T. D. Osentowski, M. J. Peanasky, J. G. Yu, R. M. Fletcher, D. A. Steigerwald, M. G. Craford, and V. M. Robbins, Appl. Phys. Lett. 64, 2839 (1994).
[20] M. R. Krames, M. Ochiai-Holcomb, G. E. Hofler, C. Carter-Coman, E. I. Chen, I. H. Tan, P. Grillot, N. F. Gardner, H. C. Chui, J. W. Huang, S. A. Stockman, F. A. Kish, M. G. Carford, T. S. Tan, C. P. Kocot, M. Hueschen, J. Posselt, B. Loh, G. Sasser, and D. Collins, Appl. Phys. Lett. 75, 2365 (1999).
[21] E. Fred Schubert, Light-Emitting Diode (Cambridge University Press, Cambridge, 2003).
[22] C. C. Augerson and J. M. Messinger, JAIC online 32, 311 (1993).