均匀块状磷砷镓的制造方法

自从美国蒙三托公司采用GaAs单晶做为衬底的气相外延生长法(PVE)工业生产GaAs_-xP_x单晶以来,便确立了大量使用Ⅲ—V族化合物半导体单晶的地位。红色发光元件用的GaAs_1-xGa_xP/GaAs生长技术,对于以GaP做衬底的黄色发光元件用GaAs_1-xP_x/GaP单晶、In_1-xGa_xP/GaP单晶和绿色发光元件用的GaP(N)~*/GaP单晶的生长技术带来了很大的影响。     

GaP:N LED中深能级对退化特性的影响

本文用深能级瞬态谱(DLTS)研究了GaP:N LED''s老化过程中深能级的变化。老化条件为:在正偏直流I=800mA下室温老化约650小时。发现GaP:N LED在老化前只存在两个能级△Ex和△Ea,而在老化的过程中观察到一个新能级△Eb逐渐形成。结合老化前后测量的LED''s发光光谱、光通、C-V特性及CLI、EBIC和SEI结果,讨论了深能级在GaP:N LED老化过程中对发光效率和退化特性的影响,认为△Eb是限制GaP:N LED发光效率及退化特性的无辐射复合中心。     

用积分球和分布光强计测量红、黄、绿发光二极管(LED)的总光通

为适应半导体LED发展的需要,我们设计出积分球与转动式分布光强计,可对GaAs_xP_1-x,GaP,GaAs加荧光粉三种材料制成的红、绿、黄LED的总光通和光强空间分布进行测试。由此不难算出平面封帽数码管的发光率(亮度)。为了便于和国外发表的结果作对比,用国产标准灯作定标标准后,还把标准灯和国外照度计的测试结果作了比较。结果表明,在误差范围内彼此很好地符合。 关键词：     

Enhanced performances of AlGaInP-based light-emitting diodes with Schottky current blocking layers

A new epitaxial structure of AlGaInP-based light-emitting diode(LED) with a 0.5-μm GaP window layer was fabricated. In addition, indium tin oxide(ITO) and localized Cr deposition beneath the p-pad electrode were used as the current spreading layer and the Schottky current blocking layer(CBL), respectively. The results indicated that ITO and the Schottky CBL improve the total light extraction efficiency by relieving the current density crowding beneath the p-pad electrode. At the current of 20 mA, the light output power of the novel LED was 40% and 19% higher than those of the traditional LED and the new epitaxial LED without CBL. It was also found that the novel LED with ITO and CBL shows better thermal characteristics.     

用高斯函数积分计算发光二极管(LED)的光视效能、功率效率和量子效率的方法

半导体发光二极管发出的光谱能量分布曲线和视见函数可以近似地表示成适当参数的高斯函数。在测出LED总光通的情况下,我们可以积分算出LED的光视效能、功率效率和量子效率。对GaP,GaAs_0.62P_0.38和Ga_0.68Al_0.32As三种LED进行了计算,其结果与直接求面积法所得数据比较,表明两者符合较好。 关键词：     

用光电子能谱研究 Si/GaP(Ⅲ)异质界面的价带不连续性

介绍在改装的ADES-400型光电子能谱仪上,用Si电子束蒸发的方法生长Si/GaP(Ⅲ)界面的过程,并用光电子能谱原位地分析测量不同条件下生长的Si/GaP(Ⅲ)异质界面的形成状况和价带不连续值△E_v。讨论了△E_v与界面状况和原子能级变化的相互关系,确定了生长有序的突变Si/GaP(Ⅲ)异质界面的条件,得到此时界面的价带不连续值为0.80eV。它与理论计算值基本一致。 关键词：     

ZnS衬底上GeC/GaP增透保护膜系的制备及红外光学性质

把GeC/GaP双层膜用作ZnS衬底的长波红外(8~11.5μm波段)增透保护膜系。采用射频磁控溅射法,以高纯Ar为工作气体、单晶GaP圆片为靶制备了GaP薄膜;用射频磁控反应溅射法在高纯Ar和CH4的混合气体中,以单晶Ge圆片为靶制备了GeC薄膜。分别用柯西(Cauchy)公式和乌尔巴赫(Urbach)公式表示折射率和吸收系数,对薄膜的红外透射率曲线进行最小二乘法拟合,得到了它们的厚度及折射率、吸收系数等光学常数。GaP膜的折射率与块体材料的相近,在波长10μm处约为2.9;GeC膜的折射率较小,在波长10μm处约为1.78。用所得到的薄膜折射率,通过计算机膜系自动设计软件在ZnS衬底上设计并制备出了GeC/GaP双层增透保护膜系,当GaP膜厚较大时,由于吸收增大膜系增透效果较差;当GaP膜厚较小时,膜系有较好的增透效果。     

(GaP)n,(GaP)+n和(GaP)-n(n=1～6)团簇的几何结构与稳定性

用密度泛函理论(DFT)的B3L YP方法,在6-31G*水平上,对(GaP)n,(GaP)n 和(GaP)n-(n=1~6)团簇的几何结构、红外光谱和热力学稳定性及电子态进行了研究.得到了(GaP)n,(GaP)n 和(GaP)n-(n=1~6)团簇的基态结构.结果表明:团簇的电荷状态对簇合物的结构有影响;在(GaP)n,(GaP)n 和(GaP)n-(n=1~6)团簇中,n=3,5团簇的基态结构较稳定.     

纳米GaP粉体反射光谱的测量及其分析

通过测量纳米磷化镓(GaP)粉体在紫外可见光波段(200-800nm)的反射光谱,运用三流理论由反射光谱计算出纳米GaP粉体的吸收系数(Ea)和散射系数(Es)的比值(Ea/Es)。纳米GaP粉体的反射光谱的形状主要受吸收的影响,即GaP禁带结构的影响。     

用汽相掺杂锌的GaP高效率红色发光二极管

用开管系统,液相外延法在N—型GaP衬底上生长了P型GaP层,锌通过汽相加入。在锌—镓—GaP溶液是理想溶液,以及1100℃时锌的分布系数是0.072并与锌的浓度无关的假设下,计算了外延层中锌的浓度,结果跟实验值符合的很好。用开管系统的液相外延法能重复地控制锌的浓度。在SSD GaP薄片上用一次液相外延法重复生长出了高效率的发红光的结,至今得到的最高量子效率达10.1％。     

用赝势微扰法计算某些半导体的能带结构(用于GaAs,GaP和Ga[As_(1-x)P_x]合金)

用赝势微扰法计算了GaAs,GaP和Ga[As_(1-x)P_x]合金的能带。赝势选择的原则是使计算所得直接能隙和间接能隙与实验值相符合。计算结果表明,不但能带次序准确,而且与室温下的实验值符合得很好。基于由GaAs到GaP晶格常数和赝势是线性变化的假设,计算了GaP含量为20％,50％和80％时Ga[As_(1-x)P_x]合金的能带。当GaP含量为41％时,直接能隙和间接能隙相等,这一数值刚好是Spitzer和Fenner的实验值的平均值。此时,由于很好满足光激射器p-n结所要求的条件,因此可望在光激射器中得到应用,它们的能带也就有一定的参考价值。     

MOCVD生长InGaN/GaN MQW紫光LED

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。     

新一代白光LED照明用一种适于近紫外光激发的单一白光荧光粉

首次报道单一Sr2MgSiO5：Eu^2 材料的白光发射性质。发射光谱由两个谱带组成,分别位于470,570nm处,并具有不同的荧光寿命,归结为处于不同格位上的二价铕离子的发射,它们混合成白光。这两个发射带所对应的激发光谱均分布在250～450nm的紫外区,利用该荧光粉和具有400nm近紫外光发射的InGaN管芯制成了白光LED。正向驱动电流为20mA时,色温为5664K;发光色坐标为x=0．33,y=0．34;显色指数为85％;光强达8100cd／m^2。实验表明,器件的色坐标和显色指数等参数随正向驱动电流的变化起伏量小于5％,优于目前商用的蓝光管芯泵浦白光LED,报道的单一白光荧光粉在新一代白光LED照明领域具有广阔的应用前景。     

生长用于发光二极管的GaP晶体的一种新方法

为生长特别适于制备发光二极管用的GaP化合物半导体晶体,发展了一种所谓合成熔质扩散法(SSD)。长成的晶体呈园柱状,由相当大的颗粒组成。生长速率受磷在镓熔液的扩散过程限制。从生长速率可以求得扩散系数,在1100℃是8×10~(-5)cm~2·S~(-1),而激活能是0.65ev。蹄或硫施主杂质从3×10~(17)到4×10~(18)cm~(-3)可重复地掺入,在1150℃的分凝系数分别是0.038和1.0。生长晶体的质量特别好,用改进了的腐蚀液腐蚀晶体几乎看不到碟形坑。仅用单层单次液相外延过程,再通过气相扩散锌就可重复地制出高效率的红色发光结。还研制了一种双层单次外延法,叫作“液相外延生长结”法,并用来制成高效率的绿色LED。用SSD片制备的LED的效率,红光高达7.4％,而绿光高达0.15％。     

纯绿LED的辐射机理和深能级研究

本文结合N-free GaP材料外延生长和器件研制,用时间分辨光谱和发射光谱对温度的依赖关系,研究了构成绿色辐射的不同跃迁过程,测量了它们的光生载流子寿命.通过阴极射线轰击芯片前后深能级瞬态谱(DLTS)的分析,并根据退化过程中近红外光谱的变化,探讨了影响纯绿LED效率的主要因素.     

测量距离对发光二极管平均发光强度的影响

国际照明委员会的CIE 127号文件专门针对发光二极管(LED)的光辐射测量方法给出了A、B两个测量"LED平均发光强度"的条件,并得到世界同行的普遍认可。然而,实验测量中发现同一只LED管在不同的测量条件下的平均发光强度相差悬殊,甚至有LED管在A、B两个不同条件下的平均发光强度测量值相差近10%,严重影响了LED光度量值的准确评价。对LED光强空间分布数学建模的分析,通过计算以及实验验证表明将测量角定为0.5°,测量距离变为645 mm,能够将LED光强空间分布不均匀对LED平均发光强度测量的距离影响减小到0.5%以下,从而保证LED平均发光强度量值的一致性。     

阵列式微型透镜封装多芯片COB LED的光学仿真设计及应用

为了提高COB LED的取光率,以1919 COB LED为研究对象,建立阵列式圆锥透镜、半椭球透镜、四棱锥透镜和半圆球透镜封装LED模型,并利用光学仿真软件进行研究。仿真实验结果表明:在优化条件下,高0.5 mm、直径0.9 mm的阵列圆锥透镜封装LED的光通量由平面封装的67 lm提高至84.3 lm,即取光率提高25.8%。制作了RGB芯片的多芯片LED样品,并用直径1 mm的阵列半圆球透镜进行封装,其取光率提高18.8%。     

老化产生的深能级对GaP纯绿发光二极管发光效率的影响

测量了GaP纯绿发光二极管老化前后的可见和近红外发光光谱,研究了老化产生的深能级的来源及其对二极管发光效率的影响.在老化后的发光光谱中观测到650nm和1260nm发光带,发现1260nm发光带的发光强度随老化时间的增加而增强.实验结果表明老化产生的与磷相关的深能级严重地影响了GaP纯绿LED的发光效率.     

GS-MBE生长的GaP/Si的XPS研究

利用X射线光电子能谱(XPS)深度剖析方法对气体源分子束外延(GS-MBE)生长的GaP/Si异质结构进行了详细的分析.其结果表明:(1)外延层内Ga、P光电子峰与GaP相相符,且组份分布均匀,为正化学比GaP.(2)在不同富PH₃流量条件下生长的样品,其表面富P量稍有不同,而GaP外延层内的测试结果相同.界面也未见有P的富集.(3)XPS剖析至GaP/Si界面附近,随外延层界面向衬底过渡,Si2p光电子峰向高结合能方向移动,且其结合能高于原衬底p型Si,接近于n型Si.但Ga、P光电子峰未发现有明显能移.(4)在XPS检测限内,外延层内和界面都未见有C、O等沾污.这一研究表明:无污染的本底超高真空、相对过剩的富₃生长环境、成功的Si衬底清洗方法等措施保证了GS-MBE生长出正化学比GaP/Si外延异质结构.     

应力对(GaP)1/(InP)1(111)超晶格体内和表面电子结构的影响

考虑到应力对超薄层(GaP)₁/(InP)₁(111)结构中Ga-P和In-P键长的作用为均匀分布的情况,本文提出在紧束缚近似下,将应力的影响直接反映到Harrison的交迭积分项中,并利用Recursion方法全面计算了由Keating模型确定的稳定(GaP)₁/(InP)₁(111)超晶格体内和表面的电子结构,结果表明,这种材料的带隙为1.88eV,它比体材料GaP(2.91eV)和InP(1.48eV)的平均值小 关键词：