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相似文献
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1.
对InGaN量子阱LED的内量子效率进行了优化研究。分别对发光光谱、量子阱中的载流子浓度、能带分布、静电场和内量子效应进行了理论分析。对具有不同量子阱数量的InGaN/GaN LED进行了理论数值比对研究。研究结果表明,对于传统结构的LED而言,2个量子阱的结构相对于5个和7个量子阱具有更好的光学性能。同时还研究了具有三角形量子阱结构的LED,研究结果显示,三角形多量子阱结构具有较高的电致发光强度、更高的内量子效率和更好的发光效率,所有的优点都归因于较高的电子-空穴波函数重叠率和低的Stark效应所产生的较高的载流子输入效率和复合发光效率。  相似文献   

2.
张盼君  孙慧卿  郭志友  王度阳  谢晓宇  蔡金鑫  郑欢  谢楠  杨斌 《物理学报》2013,62(11):117304-117304
本文通过对含有高In组分量子点的双波长LED进行了模拟计算, 并对器件的能带结构、载流子浓度、复合速率和辐射光谱进行了研究. 通过对器件结构的调整与对比, 发现蓝绿双波长LED的绿光量子阱中加入高In组分量子点后可以拓宽辐射光谱, 使LED光谱具有更高的显色指数, 为实现无荧光粉的白光LED提供指导. 量子点对载流子具有很强的束缚能力, 并且载流子在量子点处具有更短的寿命, 载流子优先在量子点处复合, 量子点处所对应的黄光与量子阱润湿层所对应的绿光的比例随量子点浓度的增大而增大, 载流子浓度较低时以量子点处的黄光辐射为主, 载流子浓度变大后, 量子点复合逐渐达到饱和, 绿光辐射开始占据主导. 对间隔层厚度和间隔层掺杂浓度的调节可以很方便地调控载流子的分布, 从而实现对含有量子点的双波长LED两个活性层辐射速率的调控. 结果表明, 通过对量子点浓度、间隔层厚度、间隔层掺杂浓度的控节可以很好地实现对LED辐射光谱的调控作用. 关键词: GaN 量子点 光谱调控 双波长LED  相似文献   

3.
刘战辉  张李骊  李庆芳  张荣  修向前  谢自力  单云 《物理学报》2014,63(20):207304-207304
分别在Si(110)和Si(111)衬底上制备了In Ga N/Ga N多量子阱结构蓝光发光二极管(LED)器件.利用高分辨X射线衍射、原子力显微镜、室温拉曼光谱和变温光致发光谱对生长的LED结构进行了结构表征.结果表明,相对于Si(111)上生长LED样品,Si(110)上生长的LED结构晶体质量较好,样品中存在较小的张应力,具有较高的内量子效率.对制备的LED芯片进行光电特性分析测试表明,两种衬底上制备的LED芯片等效串联电阻相差不大,在大电流注入下内量子效率下降较小;但是,相比于Si(111)上制备LED芯片,Si(110)上LED芯片具有较小的开启电压和更优异的发光特性.对LED器件电致发光(EL)发光峰随驱动电流的变化研究发现,由于Si(110)衬底上LED结构中阱层和垒层存在较小的应力/应变而在器件中产生较弱的量子限制斯塔克效应,致使Si(110)上LED芯片EL发光峰随驱动电流的蓝移量更小.  相似文献   

4.
使用MOCVD在图形化Si衬底上生长了含V形坑的InGaN/GaN蓝光LED。通过改变生长温度,生长了禁带宽度稍大的载流子限制阱和禁带宽度稍小的发光阱,研究了两类量子阱组合对含V形坑InG aN/GaN基蓝光LED效率衰减的影响。使用高分辨率X射线衍射仪和LED电致发光测试系统对LED外延结构和LED光电性能进行了表征。结果表明:限制阱靠近n层、发光阱靠近p层的新型量子阱结构,在室温75 A/cm~2时的外量子效率相对于其最高点仅衰减12.7%,明显优于其他量子阱结构的16.3%、16.0%、28.4%效率衰减,且只有这种结构在低温时(T≤150 K)未出现内量子效率随电流增大而剧烈衰减的现象。结果表明,合理的量子阱结构设计能够显著提高电子空穴在含V形坑量子阱中的有效交叠,促进载流子在阱间交互,提高载流子匹配度,抑制电子泄漏,从而减缓效率衰减、提升器件光电性能。  相似文献   

5.
InGaN量子阱的微观特性   总被引:1,自引:4,他引:1       下载免费PDF全文
林伟  李书平  康俊勇 《发光学报》2007,28(1):99-103
采用VASP程序包模拟计算InGaN量子阱的能带,精细展示了量子阱实空间能带结构。计算结果表明,In原子所在区域出现局域束缚态,导带底与价带顶的简并能级发生分裂,同时量子阱沿垂直结面方向存在分立的能级。此外,针对影响能带的In组分波动、能带弯曲等问题进行探讨,以准确描述其电子行为,从而深入系统地了解InGaN/GaN量子阱的电学光学等特性。  相似文献   

6.
量子阱结构对有机电致发光器件效率的影响   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
朱海娜  徐征  赵谡玲  张福俊  孔超  闫光  龚伟 《物理学报》2010,59(11):8093-8097
实验中共制备了五种有机量子阱结构电致发光器件,分别对这五种量子阱结构器件的电致发光特性进行了研究,分析了量子阱结构的周期数和势垒层的厚度对器件电学性能的影响.实验结果表明适当周期数的量子阱结构器件的亮度和电流效率比传统的三层结构器件的要大,主要原因是量子阱结构对电子和空穴的限制作用,这种限制作用提高了电子和空穴在发光层中形成激子和复合的概率,从而提高了发光的亮度和效率.当改变阱结构器件中势阱层的厚度时,也会对器件的亮度和效率产生影响,采用适当的势阱层厚度能够提高器件的亮度和效率. 关键词: 量子阱结构 电致发光 电流效率 光谱  相似文献   

7.
路慧敏  陈根祥 《发光学报》2011,32(3):266-271
通过求解修正的基于k·p方法的有效质量哈密顿方程并与泊松方程进行自洽,得到在极化效应影响下InGaN/GaN多量子阱的能带结构和自发辐射谱.计算结果表明,极化效应使InGaN/GaN多量子阱结构的带边由方形势变成三角形势,使导带和价带间的带隙宽度减小导致发光峰值波长红移,并使电子和空穴的分布产生空间分离从而减小发光效率...  相似文献   

8.
刘柱  赵志飞  郭浩民  王玉琦 《物理学报》2012,61(21):413-419
采用八能带K-P理论以及有限差分方法,研究了沿[001]方向生长的InAs/GaSb二类断带量子阱体系的能带结构、波函数分布和对[110]方向线性偏振光的吸收特性.研究发现,通过改变InAs或GaSb层的厚度,可有效调节该量子阱体系的能带结构及波函数分布.计算结果表明,当InAs/GaSb量子阱的导带底与价带顶处于共振状态时,导带基态与轻空穴基态杂化效应很小,且导带基态与第一激发态的波函数存在较大的重叠,导带基态与第一激发态之间在布里渊区中心处的跃迁概率明显大于导带底与价带顶处于非共振状态时的跃迁概率.研究结果对基于InAs/GaSb二类断带量子阱体系的中远红外波段的新型级联激光器、探测器等光电器件的设计具有重要意义.  相似文献   

9.
陈峻  范广涵  张运炎 《物理学报》2012,61(17):178504-178504
采用软件理论分析的方法对渐变型量子阱垒层厚度的InGaN双波长发光二极(LED)的载流子浓度分布、 能带结构、自发发射谱、内量子效率、发光功率及溢出电子流等进行研究.分析结果表明, 增大量子阱垒层厚度会影响空穴在各量子阱的注入情况, 对双波长LED各量子阱中空穴浓度分布的 均衡性及双波长发光光谱的调控起到一定作用,但会导致内量子效率严重下降; 而当以特定的方式从n电极到p电极方向递减渐变量子阱垒层厚度时, 活性层量子阱的溢出电子流 得到有效的控制, 双发光峰强度达到基本一致, 同时芯片的内量子效率下降得到了有效控制, 且具备大驱动电流下较好的发光特性.  相似文献   

10.
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   

11.
Gallium nitride(Ga N) based light-emitting diodes(LEDs) with chirped multiple quantum well(MQW) structures have been investigated experimentally and numerically in this paper. Compared to conventional LEDs with uniform quantum wells(QWs), LEDs with chirped MQW structures have better internal quantum efficiency(IQE) and carrier injection efficiency. The droop ratios of LEDs with chirped MQW structures show a remarkable improvement at 600 m A/mm2,reduced down from 28.6%(conventional uniform LEDs) to 23.7%(chirped MQWs-a) and 18.6%(chirped MQWs-b),respectively. Meanwhile, the peak IQE increases from 76.9%(uniform LEDs) to 83.7%(chirped MQWs-a) and 88.6%(chirped MQWs-b). The reservoir effect of chirped MQW structures is the significant reason as it could increase hole injection efficiency and radiative recombination. The leakage current and Auger recombination of chirped MQW structures can also be suppressed. Furthermore, the chirped MQWs-b structure with lower potential barriers can enhance the reservoir effect and obtain further improvement of the carrier injection efficiency and radiative recombination, as well as further suppressing efficiency droop.  相似文献   

12.
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   

13.
Blue InGaN/GaN multiple quantum well (MQW) light-emitting diodes (LEDs) are simulated by the APSYS software with a non-local quantum well transport model which is used to describe the phenomenon that carriers can fly over the quantum wells directly. The simulation results based on this model are in good agreement with the experiment and show its significant influence on the output power, carrier transport, peak wavelength and current crowding effect of the InGaN/GaN MQW LEDs, indicating that the non-local quantum well transport plays an important role in these devices.  相似文献   

14.
In this study, the influence of multiple interruptions with trimethylindium(TMIn)-treatment in InGaN/GaN multiple quantum wells(MQWs) on green light-emitting diode(LED) is investigated. A comparison of conventional LEDs with the one fabricated with our method shows that the latter has better optical properties. Photoluminescence(PL) full-width at half maximum(FWHM) is reduced, light output power is much higher and the blue shift of electroluminescence(EL) dominant wavelength becomes smaller with current increasing. These improvements should be attributed to the reduced interface roughness of MQW and more uniformity of indium distribution in MQWs by the interruptions with TMIn-treatment.  相似文献   

15.
Electrical characteristics of In0.05 Ga0.95N/Al0.07Ga0.9aN and In0.05 Ga0.95N/GaN multiple quantum well (MQW) ultraviolet light-emltting diodes (UV-LEDs) at 400hm wavelength are measured. It is found that for InGaN/AlGaN MQW LEDs, both ideality factor and parallel resistance are similar to those of InGaN/GaN MQW LEDs, while series resistance is two times larger. It is suggested that the Al0.07Ga0.93N barrier layer did not change crystal quality and electrical characteristic of p-n junction either, but brought larger series resistance. As a result, InGaN/AlGaN MQW LEDs suffer more serious thermal dissipation problem although they show higher light output efficiency.  相似文献   

16.
《Physics letters. A》2006,355(2):118-121
In this study, Raman spectra were measured in the backscattering geometry at temperatures from 100 K to 298 K. Samples with the InGaN self-assembled quantum dot (SAQD) structures of high strain show a strong compressive stress in InGaN epilayer by Raman measurement. Furthermore, we have applied the dots-in-a-well (DWELL) structure to nitride-based light-emitting diodes (LEDs). It was found that EL peak variation of the LED with DWELL structure is more sensitive to the amount of injection current, as compared with the MQW LEDs.  相似文献   

17.
MOCVD生长InGaN/GaN MQW紫光LED   总被引:8,自引:7,他引:1  
利用LP-MOCVD系统生长了InGaN/GaN MQW紫光LED外延片,双晶X射线衍射测试获得了2级卫星峰,室温光致发光谱的峰值波长为399.5nm,FWHM为15.5nm,波长均匀性良好。制成的LED管芯,正向电流20mA时,工作电压在4V以下。  相似文献   

18.
研究了具有InGaN/GaN超晶格(SL)插入结构的绿光InGaN/GaN多量子阱(MQW)的发光特性。结构测试表明,SL插入结构并没有引起MQW中平均In组份的增加,而是改变了In组份的分布,形成了高In组份的量子点和低In组份量子阱。其电致发光(EL)谱和光致发光(PL)谱均出现了双发光峰。我们认为这两个 峰分别来自于量子点和量子阱,且存在着载流子从阱向点转移的输运机制。最后变温PL积分强度的Arrhenius 拟合表明,SL插入结构并没有在MQW中引入新的缺陷,使其发光效率下降。  相似文献   

19.
Two-dimensional (2D) closed-cavity single quantum well (SQW) and multiple quantum well (MQW) structures are proposed based on the traditional 2D open-cavity SQW structures of photonic crystals. The numerical calculation results show that the proposed structures can greatly improve the optical characteristics compared with the traditional structures. It is found that the barrier thickness has a great impact on the optical characteristics of the closed-cavity MQW structures: when the barrier thickness is narrower, each resonant peak which appears in the SQW would split, the number of split times is just equal to the number of wells, and each well in the MQW structures is a travelling-wave-well, similar to the well in the open-cavity SQW structures; when the barrier thickness is wider, there is no effect of spectral splitting, and each well in the MQW structures is a standing-wave-well, just like the well in the closed-cavity SQW. The physical origin of different field distributions and the effect of the spectral splitting are provided.  相似文献   

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