Anticrossing Gap between Pairs of the Subbands in AlxGa1-xN/GaN Double Quantum Wells

Dependences of anticrossing gaps between pairs of subbands in Alx Ga1-xN/GaN double quantum wells （DQWs） on the width and the Al composition of the central barrier of the DQWs and on the well width of the DQWs have been investigated by solving the Schroedinger and Poisson equations self-consistently. It is found that the anticrossing gaps are not influenced by the polarization-induced electric field in the DQWs. The anticrossing gaps decrease with increasing the width and the Al composition of the central barrier of the DQWs, as well as with the increasing well width of the DQWs. According to the results of the calculation, the anticrossing gaps can reach 150 meV in AlxGa1-xN/GaN DQWs. There is significant coupling between the two wells of the DQWs when the width of the central barrier of the DQWs is narrower than 2nm.     

GaN基LED电流扩展的有限元模型及电极结构优化

针对目前蓝宝石衬底上外延生长制备的GaN基半导体发光二极管(LED)器件存在电流分布不均匀的问题,建立了LED的电流扩展模型,提出了定量评价其特性的参数和标准。通过用有限元方法计算LED中电流的三维空间分布,对不同的电极结构进行了定量的比较,给出了优化的电极结构。计算结果显示,在相同工艺参数下,采用插指型电极结构的LED与采用传统型电极结构和扩展正极型电极结构的LED相比,电流扩展更均匀,串联电阻更小。在此基础上,对插指型电极结构作了进一步的参数优化,得出了使LED的串联电阻取最小值时的插指型电极的结构参数。根据优化得到的参数制作了相应的LED样品,并与采用扩展正极型电极结构的LED做了对比实验。实验结果表明,计算得出的结果与实验结果符合得很好。采用了优化后的插指型电极结构的LED与采用扩展正极型电极结构的LED相比,前者的串联电阻仅为后者的44.4%。     

薄膜材料光学参量的测量

介绍了薄膜材料光学参量测量实验的原理和方法以及对GaN膜的测量结果。     

计算分子中原子净电荷的新方法及芳烃亲电取代反应定位效应的定量处理

本文提出一种简捷计算分子中原子净电荷的新方法。用这种方法计算了２３种一元取代苯的原子净电荷。计算所得苯环上碳原子净电荷与其￣（１３）Ｃ－ＮＭＲ化学位移有良好的线性关系。利用苯环上碳原子净电荷及立体参数作为输入参数，应用人工神经网络方法预报２４种一元取代苯硝化反应的邻、间、对位产物产率，结果良好。     

GaN基激光器多量子阱垒材料的研究

在(0001)蓝宝石衬底上分别用金属有机化学气相沉积技术外延生长了InGaN/GaN, InGaN/InGaN, InGaN/AlInGaN多量子阱激光器结构, 并分别制作了脊形波导GaN基激光器。同步辐射X射线衍射,电注入受激发射光谱测试及光功率-电流(L-I)测试证明,相对于GaN垒材料,InGaN垒材料,AlInGaN四元合金垒材料更能改善多量子阱的晶体质量,提高量子阱的量子效率及降低激光器阈值电流。相关的机制为：组分调节合适的四元合金垒层中Al的掺入使得量子阱势垒高度增加,阱区收集载流子的能力增强;In的掺入能更多地补偿应力,减少了由于缺陷和位错所产生的非辐射复合中心密度;In的掺入还减小了量子阱中应力引致的压电场,电子空穴波函数空间交叠得以加强,使得辐射复合增加。     

MOCVD生长AlN的化学反应-输运过程数值模拟研究

针对垂直转盘式MOCVD反应器生长AlN的化学反应-输运过程进行数值模拟研究,特别探讨了反应室高度、操作压强和加合物衍生的三聚物对AlN生长的化学反应路径的影响.研究结果表明,AlN在MOCVD生长中以Al(CH3)3和NH3的加合路径为主,Al(CH3)3的热解路径很弱;加合路径衍生的二聚物是薄膜生长的主要前体,三聚物是纳米粒子的主要前体;降低反应室高度,寄生反应减弱,热解路径加强,使生长速率增大;增大压强,寄生反应加剧,使生长速率下降;添加由三聚物参加的表面反应后,生长速率提高了近4倍,证明三聚物不参加薄膜生长,只是提供纳米粒子前体.     

Degradation behaviors of high power GaN-based blue light emitting diodes

The degradation mechanism of high power InGaN/GaN blue light emitting diodes(LEDs)is investigated in this paper.The LED samples were stressed at room temperature under 350-mA injection current for about 400 h.The light output power of the LEDs decreased by 35%during the first 100 h and then remained almost unchanged,and the reverse current at 5 V increased from 10 9A to 10 7A during the aging process.The power law,whose meaning was re-illustrated by the improved rate equation,was used to analyze the light output power-injection current(L–I)curves.The analysis results indicate that nonradiative recombination,Auger recombination,and the third-order term of carriers overflow increase during the aging process,all of which may be important reasons for the degradation of LEDs.Besides,simulating L–I curves with the improved rate equation reveal that higher-than-third-order terms of carriers overflow may not be the main degradation mechanism,because they change slightly when the LED is stressed.     

从不纯样品的光谱中提取单一组分和结构的拉曼谱

X射线衍射谱和拉曼光谱均证实所用的SiC和GaN样品为不纯的非晶样品。通过新采取的减去经加权的“杂质”光谱的方法,从不纯的非晶样品的拉曼光谱中获取了纯非晶SiC和GaN的拉曼光谱,并由理论计算的声子态密度与减去“杂质”光谱的拉曼光谱很好相符,进一步证实减去“杂质”光谱的拉曼光谱确实是非晶拉曼光谱,从而表明新采用的扣除加权“杂质”光谱的方法是正确和具有广泛应用价值的。     

基于粒子群优化的网络动态可靠性分析

时变性是节点和网络的典型特征。针对时变可靠性问题主要是基于上穿率法进行分析,传统的上穿率法分析方法通过时间离散,然后采用FORM法计算其瞬时可靠度,进而计算上穿率。对于功能函数非线性程度较高时,FORM求解精度降低。本文采用pso算法改进上穿率法,首先在离散时间之后,通过pso算法求解瞬时可靠度指标,然后计算上穿率进行时变可靠性分析,并通过实例与上穿率法及Monte-Carlo方法进行对比,本文提出的方法可以提高计算精度。     

HVPE反应器的环形分隔进口数对生长均匀性的影响

利用FLUENT软件对3种环形分隔进口(4环、8环、12环)的氢化物气相外延(HVPE)反应器的生长均匀性进行了二维数值模拟研究。分别考虑输运模型和输运-生长模型,模拟过程保持相同的GaCl、NH3及N2气体进口流量。结果显示:在只考虑输运的模型中,反应室流动均匀性随着进口环数的增多而改善。8环进口时,衬底上方温度分布最均匀;4环进口时,衬底上方的GaCl浓度较高,但均匀性最差,Ⅴ/Ⅲ比也较低;8环及12环进口可得到均匀的GaCl浓度分布及较高的Ⅴ/Ⅲ比。在包括输运和GaN生长的模型中,尽管8环进口反应器衬底上方的GaCl浓度低于12环进口反应器,却因其较薄的边界层厚度而导致较高的生长速率,并且生长均匀性较高。因此,8环进口反应室更有利于GaN的HVPE生长。