功率型GaN基发光二极管芯片表面温度及亮度分布的物理特性研究

基于电流连续方程、欧姆定律及定性三维热流传导模型研究发光二极管(LED)芯片 的电流密度分布、热量、温度之间的相互交叉关系,进而测试分析GaN基蓝光 LED电流扩展效应和亮度分布的关系,认为芯片亮度变化趋势可作为判别电流扩 展性能的有效手段. 由于芯片表面温度、亮度分布和电流密度之间存在紧密的联结 关系,通过测试芯片表面温度或亮度分布就可定性了解器件电流扩展性能, 从而为优化电极结构提供一种判定依据. 在不同电流和热沉温度下,进一步 讨论了电流密度非均匀性和亮度分布的关系, 电流密度拥挤将导致芯片局 部区域热量堆积,非辐射复合作用增强,限制出射光子数目, 因此热 量是影响亮度分布的重要因素之一. 通过载流子传输机理进一步说明 温度影响亮度均匀性的原因,并通过实验说明理论分析的可行性. 通过优化电极结构能改善器件的电流扩展效应以及亮度均匀性, 对提高大功率LED的可靠性具有重要作用.     

大功率AlGaInP红光LED散热基板热分析

采用有限体积数值模拟、瞬态热阻测试方法以及热沉温度一峰值波长变化的关系,对三种散热基板上大功率AIGaInP红光发光二极管(LED)进行热特性分析.三种LED采用相同型号、规格,散热基板,区别在于散热通道以及材料.测量样品的瞬态温度响应曲线,基于结构函数理论模型对温度响应曲线进行数学处理,得出包含热阻与热容的结构函数,区分出样品内部热流通道上各个区域的热阻与热容,进而发现散热瓶颈区域.测试样品在不同热沉温度下的电致发光光谱,通过热沉温度一峰值波长系数为区别样品散热性能提供定性判断依据.通过模拟与测试结果比较,为优化陶瓷基板内部散热结构,设计最佳的散热模型提供重要参考依据.     

二分法优化计算LED光源相关色温

色温和相关色温是LED光源的重要参量.从原始光谱数据到色品坐标(u,v)再到色温和相关色温的计算过程相当复杂,需要一种优化算法来简化计算量.因此,从色温的色度学定义出发,简要分析了直接内插法、逐点法和甬数曲线拟合法三种色温计算的经典算法,并分别指出了它们的优缺点,在此基础上提出了二分法这种新的色温优化算法.详细介绍了二分法的基本思想、程序流程等.利用软件编程实现这几种算法,通过普朗克黑体辐射公式计算得到一系列色温的理论光谱和白光LED仪器实际测试光谱,对比二分法和各种经典算法的速度和结果,证明了二分法是一种适合于计算机程序化实现的高精度高速度的色温算法.     

三元合金Ga0.52In0.48P的喇曼散射谱

采用室温下微区Raman散射方法,观测到了GaInP2的LO双模行为和禁戒的TO模,由于晶格有序导致晶体对称性从Td降低为C3v,从而使禁戒的TO模变为Raman活性。在所有的样品中都观测到了由晶格无序激活的DALA模。在有序样品中,除观测到二级Raman散射峰LO1＋LO2以外,还观测到了由超晶格效应所导致的FLA折叠模和LO模的分裂。对LO模峰谷b/a的分析表明,随着晶格有序度的增加,b/a值减小。这是因为：一方面主要是由于禁戒的TO模变为Raman活性所引起的,另一方面,还可能有LO1模和LO2模分裂的贡献。在实验上,可以用b/a值或FLA的强度来表示样品的有序度。     

远程荧光体白光发光二极管的发光性能

研究了高色温和低色温两种球冠状远程荧光粉白光LED在不同电流、不同热沉温度下的发光性能差异.结果表明:在大电流下,LED有源层内由于量子限制斯塔克效应使其峰值波长向短波方向移动,偏离了高色温荧光粉的最佳激发波长,更加接近低色温荧光粉的最佳激发波长.高色温LED的相关色温随电流增加呈上升趋势,低色温LED的相关色温随电流增加呈下降趋势,与它们的量子效率变化引起的色坐标漂移有很大关系.两种LED量子效率和发光效能随热沉温度的升高均呈略微增大的趋势;其中,高色温LED的量子效率和发光效能随电流的增大而减小,而低色温LED的量子效率和发光效能则随电流的增大而升高;高色温LED发光性质较低色温LED好,但色特性的稳定程度不如低色温LED.     

(AlxGa1-x)0.51In0.49P(x=0.29)PL谱的温度反常现象

对与ＧａＡｓ晶格匹配的四元合金（ＡｌｘＧａ１－ｘ）０．５１Ｉ０．４９Ｐ（ｘ＝０．２９）作了变曙和变激发功率密度的ＰＬ谱研究,发现了ＰＬ谱峰值位置不随激发功率密度的变化而移动,但是出现了随温度变化的反常行为。从１９Ｋ开始温,ＰＬ谱峰先向红端移动,到５５Ｋ左右开始出现蓝移,在８４Ｋ左右蓝移达到最大,而后随着温度的继续升高,ＰＬ谱峰再次工端移动。整个过程与温度呈Ｚ－型关系,而不是通常半导体样品所表现的线     

Direct Observation of NN Pairs Transfer in GaP1-xNx （x=0.12%）

Time-resolved photoluminescence （TRPL） was applied to investigate the transient process in GaP1-xNx （x = 0.12%） alloy. The filling, transferring and decay processes among nitrogen pairs are directly observed. The NN4 pair, either not present or only a small obscure peak under a proper excitation condition in the steady-state photoluminescence spectrum, is well resolved by TRPL.     

GaPN混晶的瞬态发光特性

通过对GaP1-xNx混晶的瞬态发光特性的研究,揭示了在低组分下N杂质从NNi对束缚激子的特性逐渐向高组分下形成GaP1-xNx混晶的杂质带的演变。在较低组分下,样品的发光由NNi对束缚激子及其声子伴线构成,从NN1到NN4的衰减时间分别在90～30ns变化。当组分提高到x～1．3％以上时,样品的发光呈现出一个宽带,并按单指数规律衰减,辐射复合寿命大约在数十个纳秒量级,且随着N组分的增加,寿命相对减小;但在最高组分(x～3．1％)时,其寿命仍与NN4束缚激子的寿命相当(～30ns),说明GaP1-xNx混晶新形成的杂质带仍然保持束缚激子较长的辐射复合寿命。且该杂质带低能端载流子的寿命比高能端载流子的寿命长,导致了其时间分辨谱向低能端的移动。同时在低组分样品的时间分辨谱的测量中,直接观察到了从较浅NN对束缚激子向较深NN对束缚激子的能量传输现象。     

三元有序合金GaxIn1-xP(x=0.52)的时间分辨谱

在室温和低温下,测试了有序Ga0.52In0.48P的时间分辨光致发光谱.对实验结果的分析表明,有序GaInP的发光呈双指数规律衰退.室温下,快过程的时间常数在128～250ps范围,低温77K下则都有所变慢,大约在186～564ps范围内;慢过程的时间常数根据不同样品有很大差异,室温下大约在308～1832ps之间变化,低温77K下,则在纳秒量级,最长的甚至达到28ns以上.对两个过程的时间常数随激发功率密度变化的研究表明,快过程对应于有序区域中载流子的复合,慢过程则对应于有序区域和无序区域的空间分离中 关键词： 时间分辨光致发光谱 III-V族半导体 有序合金     

在Raney Fe催化剂上F-T合成产物的分布和选择性

在浆态相Ｆ－Ｔ合成的连续搅拌釜反应器中,研究了ＲａｎｅｙＦｅ系列催化剂和其它工业铁基催化剂的性能。结果发现,ＲａｎｅｙＦｅ的前驱体对其性能影响很大。由Ａ１／Ｆｅ比为３的合金得到的ＲａｎｅｙＦｅ表现出了良好的活性稳定性,常规条件下ＣＯ的转化接近完全,其较大的中孔分布可能对初级产物的扩散限制较小,因而生成的２－烯烃和异构烃就少。也比较分析了催化剂固载量和粒度对ＲａｎｅｙＦｅ上的烷烃选择性的影响。此外,从产物分布的规律来看,在ＲａｎｃｙＦｅ催化剂上以生成高碳数烷烃和低碳数烯烃为主。