金属有机化学气相沉积外延技术生长GaN基半导体发光二极管和激光二极管(Ⅱ)

如今，InGaN／GaN基量子阱发光二极管已经商业化，而且InGaN／GaN基量子阱激光二极管已实现连续波室温运转，使用寿命超过10000小时，虽然如此，但还没有完全搞清楚这些器件的发光机理．试验中通常使用连续输出He-Cd激光器（325nm）作光源，或者使用20—50mA注入电流来研究In—GaN量子阱样品或发光二极管光学性质，本文上篇研究了量子阱厚度与发光二极管发光功率的关系，lnGaN和GaN之间的晶格失配产生压电场，从而导致量子束缚斯塔克效应，而量子束缚斯塔克效应强     

94K低温下和室温下GaN基MSM紫外光探测器性能的比较

在采用MOCVD技术生长的GaN膜上制备出MSM紫外光探测器，分别在室温下和94K低温下，测量了探测器对不同光波长的响应、同一光波长下对不同偏压的响应、不同斩波频率下的响应。结果表明，在94K下响应有了很大的改善。当光波长从360nm增加到450nm时，响应下降了3个数量级，而常温下只下降两个数量级，但探测器的时间响应常数变长了。     

Optical and Electronic Properties of InGaN／GaN Multi—Quantum—Wells Near—Ultraviolet Lighting—Emitting—Diodes Grown by Low—Pressure Metalorganic Vapour Phase Epitaxy

The near-ultraviolet lighting-emitting-diodes (UV-LEDs) with the InGaN/GaN multi-quantum-well (MQW) structure were grown by low-pressure metalorganic vapour phase epitaxy. The double crystal x-ray diffraction revealed a distinct second-order satellite peak. The near-ultraviolet InGaN/GaN MQW LEDs have been successfully fabricated to emit at 401.2nm with narrow FWHM of 14.3nm and the forward voltage of 3.6 V at 20 mA injection current at room temperature. With increasing forward current from l 0 mA to 50 mA, the redshift of the peak wavelength was observed due to the band-gap narrowing caused by heat generation.     

金属有机化学气相沉积外延技术生长GaN基半导体发光二极管和激光二极管(Ⅰ)

文章评论性地介绍了金属有机化学气相外延技术（MOCVD）生长氮化物半导体GaN和InGaN以及激子局域化效应、量子束缚斯塔克效应对它们的光学性能的影响，详细比较了这两种效应对GaN基半导体发光二极管和激光二极管特性的影响，特别是量子束缚斯塔克效应以显著不同的方式影响着发光二极管和激光二极管的性能；文章还讨论了在A面蓝宝石衬底上生长GaN的情况．     

采用N2-RF等离子体氮化GaAs(001)

研究了在MBE系统中,GaAs(001)表面的氮化过程。GaAs(001)表面直接和间接地暴露在等离子体激发的N₂气流下。两种氮化过程显示了完全不同的表面氮化结果。在打开N₂发生器挡板的情况下,氮化导致GaAs(001)表面损伤,并且形成多晶结构。当增加N₂气压时,损伤变得更严重。但是,在关闭N₂发生器挡板的情况下,在500℃下,经过氮化将观察到(3×3)再构的RHEED花样,表面仍保持原子级的平整度。上述结果表明,不开N₂发生器挡板,低温(500℃下)氮化将在GaN外延生长之前形成平整的薄层c-GaN。     

GaN基紫光LED的高反射率p型欧姆接触

研究用于GaN基大功率倒装焊(Flip-chip)紫光LED(UV-LED)的高反射率p型欧姆接触的电学和光学性能。用磁控溅射的方法在GaN基LED外延片表面沉积了不同厚度Ag,Al,Au和Pd四种金属,测量了样品的反射率和透射率。结合同步辐射高强度X射线衍射和AFM对金属薄膜的晶体结构进行分析,并对表面形貌进行了观测,对由金属薄膜构成的多层膜结构及其对光反射率的作用机理进行了研究。测量结果表明,在入射光波长为400nm时,Ni/Au/Ag和Ni/Au/Al电极的反射率比Ni/Au的反射率提高了三倍。同时与p-GaN有良好的欧姆接触特性。     

高反射率p-GaN欧姆接触电极

根据光学薄膜原理计算了GaN/Ti/Ag、GaN/Al和GaN/Ni/Au/Ti/Ag、GaN/Ni/Au/Al多层电极结构的反射率,得出Ag基和Al基反射电极均能在全角范围内提供较高的反射率。实验测量结果表明,反射率能高于80%的Ag基反射电极,具有低欧姆接触的电学特性。并将GaN/Ni/Au/Ti/Ag多层反射电极应用在上下电极结构的GaN基LED中。实验上采用两步合金法获得了低接触电阻、高反射率的电极结构,并引入Ni/Au覆盖层克服了Ag高温时的团聚和氧化现象。解决了Ag电极的稳定性问题,显著地提高了LED的出光效率,成功制备了具有上下电极结构的GaN基LED管芯。     

Improvement of Properties of p-GaN by Mg Delta Doping

The Mg-delta-doped GaN structure has been grown by low-pressure metalorganic chemical vapour deposition.The Hall-effect measurements reveal that the electrical properties are enhanced. The hole concentration is enhanced twice and hole mobility is enhanced three times by Mg-delta doping. Both the etch pit density data and the x-ray diffraction data demonstrate that Mg-delta doping can reduce the threading dislocation density of p-type GaN epilayer.     

高亮度白光LED用外延片的新进展

文章首先介绍了发光二极管（LED）的内量子效率、外量子效率的基本概念和提高量子效率的基本方法，接着对LED外延的结构和方法做了简要介绍．文章的第三和第四部分则着重介绍了提高内、外量子效率的外延方法，这些方法包括外延结构的优化，侧向外延生长，SiC和GaN衬底的生长，AIInGaN四元系有源区生长，非极性面、半极性面的外延，表面粗化结构生长，图形化二次外延结构．图形化蓝宝石衬底上的外延，提高载流子注入效率的结构和组分设计．文章的第五部分则介绍了基于可靠性和成本考虑的其他新型外延结构，第六部分介绍了提高LED可靠性的外延方法．最后得出结论：采用非极性面的GaN衬底，生长优化的LED结构，并结合光子晶体技术，可望取得突破性进展．     

Optimization of gallium nitride-based laser diode through transverse modes analysis

We investigate the transverse mode pattern in GaN quantum-well (QW) laser diode (LD) by numerical calculation.We optimize the current GaN LD structure by varying the n-GaN layer thickness.The n-type GaN layer is an important factor to determine the optical mode.Finally,we discuss the lasing performance of the GaN LD based on the transverse optical modes.