首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 220 毫秒
1.
张运炎  范广涵 《物理学报》2011,60(1):18502-018502
采用软件理论分析的方法对不同掺杂类型的GaN间隔层和量子阱垒层在InGaN/GaN多量子阱双波长发光二极管中对发光光强、内量子效率、电子空穴浓度分布、溢出电流等作用进行模拟分析. 分析结果表明,p型掺杂的GaN间隔层与量子阱垒层的引入同不掺杂和n型掺杂两种类型比较,可以大大减少溢出电子流,极大地提高各量子阱内空穴浓度,提高双波长发光二极管的发光强度,极大的改善内量子效率随电流增大而下降问题. 关键词: GaN 掺杂类型 数值模拟 双波长发光二极管  相似文献   

2.
张运炎  范广涵  章勇  郑树文 《物理学报》2011,60(2):28503-028503
采用软件理论分析的方法对p型及n型掺杂的GaN间隔层在InGaN/GaN多量子阱双波长发光二极管中对光谱调控作用进行模拟分析.分析结果表明,掺杂的GaN间隔层的引入,可以有效地控制各阱中的电子或空穴浓度,很好地解决了双波长发光二极管中两种阱发光强度不均的问题,并且通过控制阻挡层的厚度,可以调控两种阱中的载流子浓度,从而调控发光峰的相对强度.这些可以归因于掺杂GaN间隔层对电子或空穴的阻挡作用. 关键词: GaN 间隔层 数值模拟 双波长发光二极管  相似文献   

3.
刘小平  范广涵  张运炎  郑树文  龚长春  王永力  张涛 《物理学报》2012,61(13):138503-138503
采用APSYS软件研究了InGaN/GaN量子阱垒层掺杂变化对双波长 发光二极管发光光谱的调控问题. 在不同掺杂类型和浓度下对器件电子空穴浓度分布、 载流子复合速率、 能带结构、 发光光谱进行分析, 结果表明, 调节量子阱垒层n型和p型的掺杂浓度可以精确而有效地根据需要调控发光光谱, 解决发光光谱调控难的问题. 这些现象归因于掺杂的量子阱垒层对电子空穴分布的调控作用.  相似文献   

4.
张运炎  范广涵 《物理学报》2011,60(7):78504-078504
采用软件理论分析的方法分析了InGaN/GaN量子阱数量变化对双波长发光二极管发光光谱、内量子效率、电子空穴浓度分布、溢出电流等产生的影响.分析结果表明,量子阱数量的增加会引起载流子分配不均的现象,所以量子阱数量的增加并不能有效地提升载流子复合率、内量子效率和发光强度,还会引起开启电压升高的现象,影响能量转化效率.此外,不同发光波长的量子阱数量的增加会引起发光光谱强度的变化. 关键词: 量子阱 数量 数值模拟 双波长发光二极管  相似文献   

5.
GaN垒层厚度渐变的双蓝光波长发光二极管   总被引:2,自引:0,他引:2  
针对单蓝光波长芯片与Y3Al5O12∶Ce3+黄光荧光粉封装白光发光二极管存在显色性不足的问题,提出了采用双蓝光波长芯片激发Y3Al5O12∶Ce3+黄光荧光粉实现高显色性白光发射法,并分析了其可行性.利用金属有机化学气相沉积系统在(0001)蓝宝石衬底上顺序生长两个In0.18Ga0.82N/GaN量子阱和两个In0.12Ga0.88N/GaN量子阱的双蓝光波长发光二极管,并对不同GaN垒层厚度的双蓝光波长发光二极管的光电性能进行分析,结果表明沿n-GaN到p-GaN方向减小GaN垒层厚度能实现双蓝光发射,并有较好的发光效率.交流阻抗谱结果显示相关双蓝光波长发光二极管可以用一个电阻Rp与电容Cp并联后与一个Rs串联电路来模拟,GaN垒层变化能调节并联电阻和电容,对串联电阻没有影响.此外,基于垒层减小的双蓝光波长芯片激发Y3Al5O12∶Ce3+荧光粉实现了高显色指数的白光发射.  相似文献   

6.
李芸  杨治美  马瑶  龚敏  何飞 《光散射学报》2017,29(3):271-276
本文采用Silvaco TCAD软件对GaN基InGaN/GaN量子阱蓝光发光二极管(LED)的光谱特性进行了仿真研究。研究结果表明:光谱会随着注入电压的增加而产生蓝移现象,并出现0.365μm处的紫外光发光峰;发光效率在正向电流较小时增长很快,随着正向电流进一步增加而逐渐趋于饱和;随着量子阱中In组分和量子阱阱层厚度的增加,发光光谱出现红移现象,并且发光效率下降。仿真结果对GaN基InGaN/GaN量子阱结构蓝光LED的设计和优化提供一定的依据。  相似文献   

7.
利用金属有机物化学气相沉积系统在蓝宝石衬底上通过有源层的变温生长,得到In组分渐变的量子阱结构,从而获得具有三角形能带结构的InGaN/GaN多量子阱发光二极管(LED)(简称三角形量子阱结构LED).变温光致发光谱结果表明,相对于传统具有方形能带结构的量子阱LED(简称方形量子阱结构LED),三角形量子阱结构有效提高了量子阱中电子和空穴波函数的空间交叠,从而增加了LED的内量子效率;电致发光谱结果表明,三角形量子阱结构LED器件与传统结构LED器件相比,明显改善了发光峰值波长随着电流的蓝移现象.通过以上  相似文献   

8.
王党会  许天旱  王荣  雒设计  姚婷珍 《物理学报》2015,64(5):50701-050701
本文对InGaN/GaN多量子阱结构发光二极管开启后的电流噪声进行了测试, 结合低频电流噪声的特点和载流子之间的复合机理, 研究了低频电流噪声功率谱密度与发光二极管发光转变机理之间的关系. 结论表明, 当电流从0.1 mA到10 mA逐渐增大的过程中, InGaN/GaN发光二极管的电流噪声行为从产生-复合噪声逐渐接近于低频1/f噪声, 载流子的复合机理从非辐射复合过渡为电子与空穴之间载流子数的辐射复合, 并具有标准1/f噪声的趋势, 此时多量子阱中的电子和空穴之间的复合趋向于稳定. 本文的结论提供了一种表征InGaN/GaN多量子阱发光二极管发光机理转变的有效方法, 为进一步研究发光二极管中载流子的复合机理、优化和设计发光二极管、提高其发光量子效率提供理论依据.  相似文献   

9.
陈峻  范广涵  张运炎 《物理学报》2012,61(8):88502-088502
采用软件理论分析的方法对选择性p型掺杂量子阱垒层在InGaN双波长发光 二极管(LED)中的光谱调控作用进行模拟分析.分析结果表明, 选择性p型掺杂对量子阱中电子和空穴浓度分布的均衡性起到一定的调控作用, 在适当选择p型掺杂量子阱垒层层数的条件下,能够改善量子阱中载流子的 辐射复合速率, 降低溢出电子浓度,从而有效提高芯片内量子效率,并减缓内量子效率随驱动 电流增大而快速下降的趋势.随着活性层量子阱增加到特定数量, 选择性p型掺杂的调控效果更加明显, LED芯片的双波长发光峰强度达到基本均衡.  相似文献   

10.
利用Advanced Physical Models of Semiconductor Devices(APSYS)理论对比研究了InGaN/AlInGaN和InGaN/GaN多量子阱作为有源层的InGaN基发光二极管的结构和电学特性。与InGaN/GaN基LED中GaN作为垒层材料相比,在AlInGaN材料体系中,通过调节AlInGaN中Al和In的组分可以优化器件的性能。当InGaN阱层材料中In组分为8%时,可以实现无应力的In0.08Ga0.92N/AlInGaN基LED。在这种无应力结构中可以进一步降低大功率LED的"效率下降"(Effciency droop)问题。理论模拟结果显示,四元系AlInGaN作为垒层可以进一步减少载流子泄露,增加空穴注入效率,减少极化场对器件性能的影响。在In0.08Ga0.92N/AlInGaN量子阱中的载流子浓度、有源层的辐射复合率、电流特性曲线和内量子效率等方面都优于InGaN/GaN基LED。无应变AlInGaN垒层代替传统的GaN垒层后,能够得到高效的发光二极管,并且大电流注入下的"效率滚降"问题得到改善。  相似文献   

11.
A strain-compensated InGaN quantum well(QW) active region employing a tensile AlGaN barrier is analyzed.Its spectral stability and efficiency droop for a dual-blue light-emitting diode(LED) are improved compared with those of the conventional InGaN/GaN QW dual-blue LEDs based on a stacking structure of two In0.18Ga0.82N/GaN QWs and two In0.12Ga0.88N/GaN QWs on the same sapphire substrate.It is found that the optimal performance is achieved when the Al composition of the strain-compensated AlGaN layer is 0.12 in blue QW and 0.21 in blue-violet QW.The improvement performance can be attributed to the strain-compensated InGaN-AlGaN/GaN QW,which can provide a better carrier confinement and effectively reduce leakage current.  相似文献   

12.
Strain-compensated InGaN quantum well (QW) active region employing tensile AlGaN barrier is analyzed. Its spectral stability and efficiency droop for dual-blue light-emitting diode (LED) are improved compared with those of the conventional InGaN/GaN QW dual-blue LED based on stacking structure of two In0.18Ga0.82N/GaN QWs and two In0.12Ga0.88N/GaN QWs on the same sapphire substrate. It is found that the optimal performance is achieved when the Al composition of strain-compensated AlGaN layer is 0.12 in blue QW and 0.21 in blue-violet QW. The improvement performance can be attributed to the strain-compensated InGaN-AlGaN/GaN QW that can provide a better carrier confinement and effectively reduce leakage current.  相似文献   

13.
Yan QR  Zhang Y  Li ST  Yan QA  Shi PP  Niu QL  He M  Li GP  Li JR 《Optics letters》2012,37(9):1556-1558
An InGaN/GaN blue light-emitting diode (LED) structure and an InGaN/GaN blue-violet LED structure were grown sequentially on the same sapphire substrate by metal-organic chemical vapor deposition. It was found that the insertion of an n-type AlGaN layer below the dual blue-emitting active layers showed better spectral stability at the different driving current relative to the traditional p-type AlGaN electron-blocking layer. In addition, color rendering index of a Y3Al5O12:Ce3+ phosphor-converted white LED based on a dual blue-emitting chip with n-type AlGaN reached 91 at 20 mA, and Commission Internationale de L'Eclairage coordinates almost remained at the same point from 5 to 60 mA.  相似文献   

14.
紫外LED的发光功率和效率还远不能令人们满意,波长短于300 nm的深紫外LED的发光效率普遍较低。厘清高Al组分Al Ga N多量子阱结构的发光机制将有利于探索改善深紫外LED的发光效率的新途径、新方法。为此,本文通过金属有机气相外延技术外延生长了表面平整、界面清晰可辨且陡峭的高Al组分AlGa N多量子阱结构材料,并对其进行变温光致发光谱测试,结合数值计算,深入探讨了Al Ga N量子阱的发光机制。研究表明,量子阱中具有很强的局域化效应,其发光和局域激子的跳跃息息相关,而发光的猝灭则与局域激子的解局域以及位错引起的非辐射复合有关。  相似文献   

15.
The efficiency enhancement of an InGaN light-emitting diode(LED) with an AlGaN/InGaN superlattice(SL)electron-blocking layer(EBL) is studied numerically,which involves the light-current performance curve,internal quantum efficiency electrostatic field band wavefunction,energy band diagram carrier concentration,electron current density,and radiative recombination rate.The simulation results indicate that the LED with an AlGaN/InGaN SL EBL has better optical performance than the LED with a conventional rectangular AlGaN EBL or a normal AlGaN/GaN SL EBL because of the appropriately modified energy band diagram,which is favorable for the injection of holes and confinement of electrons.Additionally,the efficiency droop of the LED with an AlGaN/InGaN SL EBL is markedly improved by reducing the polarization field in the active region.  相似文献   

16.
陈峻  范广涵  张运炎  庞玮  郑树文  姚光锐 《中国物理 B》2012,21(5):58504-058504
The performance of InGaN blue light-emitting diodes(LEDs) with different kinds of electron-blocking layers is investigated numerically.We compare the simulated emission spectra,electron and hole concentrations,energy band diagrams,electrostatic fields,and internal quantum efficiencies of the LEDs.The LED using AlGaN with gradually increasing Al content from 0% to 20% as the electron-blocking layer(EBL) has a strong spectrum intensity,mitigates efficiency droop,and possesses higher output power compared with the LEDs with the other three types of EBLs.These advantages could be because of the lower electron leakage current and more effective hole injection.The optical performance of the specifically designed LED is also improved in the case of large injection current.  相似文献   

17.
The conventional stationary Al content Al GaN electron blocking layer(EBL) in ultraviolet light-emitting diode(UV LED) is optimized by employing a linearly graded Al Ga N inserting layer which is 2.0 nm Al_(0.3) Ga_(0.7) N/5.0 nm Alx Ga_(1-x) N/8.0 nm Al_(0.3) Ga_(0.7) N with decreasing value of x. The results indicate that the internal quantum efficiency is significantly improved and the efficiency droop is mitigated by using the proposed structure. These improvements are attributed to the increase of the effective barrier height for electrons and the reduction of the effective barrier height for holes,which result in an increased hole injection efficiency and a decreased electron leakage into the p-type region. In addition,the linearly graded AlGaN inserting layer can generate more holes in EBL due to the polarization-induced hole doping and a tunneling effect probably occurs to enhance the hole transportation to the active regions, which will be beneficial to the radiative recombination.  相似文献   

18.
采用MOCVD技术在硅衬底上生长了含有7个黄光量子阱和1个绿光量子阱的混合有源区结构的InGaN基黄绿双波长LED外延材料,研究了电子阻挡层前p-GaN插入层厚度对黄绿双波长LED载流子分布及外量子效率(EQE)的影响。通过LED变温电致发光测试系统对LED光电性能进行了表征。结果表明,100 K小电流时随着电流密度的增大,三组样品的绿光峰与黄光峰相对强度的比值越来越大,且5.5 A·cm^-2的电流密度下,随着温度从300 K逐步降低至100 K,三组样品的绿光峰与黄光峰相对强度的比值也越来越大,说明其载流子都在更靠近p型层的位置发生辐射复合。三组样品的p-GaN插入层厚度为0,10,30 nm时,EQE峰值依次为29.9%、29.2%和28.2%,呈现依次减小的趋势,归因于p-GaN插入层厚度越大,p型层越远离有源区,空穴注入也越浅。电子阻挡层前p-GaN插入层可以有效减小器件EL光谱中绿光峰随着电流密度增加时峰值波长的蓝移(33 nm),实现了对低温发光光谱的调控。  相似文献   

19.
时强  李路平  张勇辉  张紫辉  毕文刚 《物理学报》2017,66(15):158501-158501
GaN/In_xGa_(1-x)N型最后一个量子势垒结构能有效提高发光二极管(LED)器件内量子效率,缓解LED效率随输入电流增大而衰减的问题.本文综述了该结构及其结构变化——In组分梯度递增以及渐变、GaN/In_xGa_(1-x)N界面极化率改变等对改善LED器件性能的影响及优势,归纳总结了不同结构的GaN/In_xGa_(1-x)N型最后一个量子垒的工作机理,阐明极化反转是该结构提高LED性能的根本原因.在综述该结构发展的基础之上,通过APSYS仿真计算,进一步探索和深入分析了该结构中In_xGa_(1-x)N层的In组分及其厚度变化对LED内量子效率的影响.结果表明:In组分的增加有助于在GaN/In_xGa_(1-x)N界面产生更多的极化负电荷,增加GaN以及电子阻挡层处导带势垒高度,减少电子泄漏,从而提高LED的内量子效率;但GaN/In_xGa_(1-x)N型最后一个量子势垒中In_xGa_(1-x)N及GaN层厚度的变化由于会同时引起势垒高度和隧穿效应的改变,因而In_xGa_(1-x)N和GaN层的厚度存在一个最佳比值以实现最大化的减小漏电子,提高内量子效率.  相似文献   

20.
分别对3种不种电子阻挡层的蓝光AlGaN LED进行数值模拟研究。3种阻挡层结构分别为传统AlGaN电子阻挡层,AlGaN-GaN-AlGaN电子阻挡层和Al组分渐变的AlGaN-GaN-AlGaN电子阻挡层。此外对这对三种器件的活性区的载流子浓度、能带图、静电场和内量子效率进行比较和分析。研究结果表明,相较于传统AlGaN和AlGaN-GaN-AlGaN两种电子阻挡层的LED,具有Al组分渐变的AlGaN-GaN-AlGaN电子阻挡层结构的LED具有较高的空穴注入效率、较低的电子外溢现象和较小的静电场(活性区)。同时,具有Al组分渐变的AlGaN-GaN-AlGaN电子阻挡层结构的LED的efficiency droop现象也得到一定的缓解。  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号