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相似文献
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1.
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   

2.
刘小平  范广涵  张运炎  郑树文  龚长春  王永力  张涛 《物理学报》2012,61(13):138503-138503
采用APSYS软件研究了InGaN/GaN量子阱垒层掺杂变化对双波长 发光二极管发光光谱的调控问题. 在不同掺杂类型和浓度下对器件电子空穴浓度分布、 载流子复合速率、 能带结构、 发光光谱进行分析, 结果表明, 调节量子阱垒层n型和p型的掺杂浓度可以精确而有效地根据需要调控发光光谱, 解决发光光谱调控难的问题. 这些现象归因于掺杂的量子阱垒层对电子空穴分布的调控作用.  相似文献   

3.
张运炎  范广涵 《物理学报》2011,60(1):18502-018502
采用软件理论分析的方法对不同掺杂类型的GaN间隔层和量子阱垒层在InGaN/GaN多量子阱双波长发光二极管中对发光光强、内量子效率、电子空穴浓度分布、溢出电流等作用进行模拟分析. 分析结果表明,p型掺杂的GaN间隔层与量子阱垒层的引入同不掺杂和n型掺杂两种类型比较,可以大大减少溢出电子流,极大地提高各量子阱内空穴浓度,提高双波长发光二极管的发光强度,极大的改善内量子效率随电流增大而下降问题. 关键词: GaN 掺杂类型 数值模拟 双波长发光二极管  相似文献   

4.
张运炎  范广涵  章勇  郑树文 《物理学报》2011,60(2):28503-028503
采用软件理论分析的方法对p型及n型掺杂的GaN间隔层在InGaN/GaN多量子阱双波长发光二极管中对光谱调控作用进行模拟分析.分析结果表明,掺杂的GaN间隔层的引入,可以有效地控制各阱中的电子或空穴浓度,很好地解决了双波长发光二极管中两种阱发光强度不均的问题,并且通过控制阻挡层的厚度,可以调控两种阱中的载流子浓度,从而调控发光峰的相对强度.这些可以归因于掺杂GaN间隔层对电子或空穴的阻挡作用. 关键词: GaN 间隔层 数值模拟 双波长发光二极管  相似文献   

5.
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   

6.
张运炎  范广涵 《物理学报》2011,60(7):78504-078504
采用软件理论分析的方法分析了InGaN/GaN量子阱数量变化对双波长发光二极管发光光谱、内量子效率、电子空穴浓度分布、溢出电流等产生的影响.分析结果表明,量子阱数量的增加会引起载流子分配不均的现象,所以量子阱数量的增加并不能有效地提升载流子复合率、内量子效率和发光强度,还会引起开启电压升高的现象,影响能量转化效率.此外,不同发光波长的量子阱数量的增加会引起发光光谱强度的变化. 关键词: 量子阱 数量 数值模拟 双波长发光二极管  相似文献   

7.
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   

8.
利用金属有机物化学气相沉积系统在蓝宝石衬底上通过有源层的变温生长,得到In组分渐变的量子阱结构,从而获得具有三角形能带结构的InGaN/GaN多量子阱发光二极管(LED)(简称三角形量子阱结构LED).变温光致发光谱结果表明,相对于传统具有方形能带结构的量子阱LED(简称方形量子阱结构LED),三角形量子阱结构有效提高了量子阱中电子和空穴波函数的空间交叠,从而增加了LED的内量子效率;电致发光谱结果表明,三角形量子阱结构LED器件与传统结构LED器件相比,明显改善了发光峰值波长随着电流的蓝移现象.通过以上  相似文献   

9.
GaN垒层厚度渐变的双蓝光波长发光二极管   总被引:2,自引:0,他引:2  
针对单蓝光波长芯片与Y3Al5O12∶Ce3+黄光荧光粉封装白光发光二极管存在显色性不足的问题,提出了采用双蓝光波长芯片激发Y3Al5O12∶Ce3+黄光荧光粉实现高显色性白光发射法,并分析了其可行性.利用金属有机化学气相沉积系统在(0001)蓝宝石衬底上顺序生长两个In0.18Ga0.82N/GaN量子阱和两个In0.12Ga0.88N/GaN量子阱的双蓝光波长发光二极管,并对不同GaN垒层厚度的双蓝光波长发光二极管的光电性能进行分析,结果表明沿n-GaN到p-GaN方向减小GaN垒层厚度能实现双蓝光发射,并有较好的发光效率.交流阻抗谱结果显示相关双蓝光波长发光二极管可以用一个电阻Rp与电容Cp并联后与一个Rs串联电路来模拟,GaN垒层变化能调节并联电阻和电容,对串联电阻没有影响.此外,基于垒层减小的双蓝光波长芯片激发Y3Al5O12∶Ce3+荧光粉实现了高显色指数的白光发射.  相似文献   

10.
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   

11.
Designs of p-doped in quantum well (QW) barriers and specific number of vertically stacked QWs areproposed to improve the optical performance of GaN-based dual-wavelength light-emitting diodes (LEDs).Emission spectra, carrier concentration, electron current density, and internal quantum efficiency (IQE)are studied numerically. Simulation results show that the efficiency droop and the spectrum intensityat the large current injection are improved markedly by using the proposed design. Compared with the conventional LEDs, the uniform spectrum intensity of dual-wavelength luminescence is realized when aspecific number of vertically stacked QWs is adopted. Suppression of electron leakage current and the promotion of hole injection efficiency could be one of the main reasons for these improvements.  相似文献   

12.
张运炎  范广涵 《中国物理 B》2011,20(4):48502-048502
The advantages of nitride-based dual-wavelength light-emitting diodes (LEDs) with an InAlN electron blocking layer (EBL) are studied. The emission spectra,carrier concentration in the quantum wells (QWs),energy band and internal quantum efficiency (IQE) are investigated. The simulation results indicate that an LED with an InAlN EBL performs better over a conventional LED with an AlGaN EBL and an LED with p-type-doped QW barriers. All of the advantages are due to the enhancement of carrier confinement and the lower electron leakage current. The simulation results also show that the efficiency droop is markedly improved and the luminous intensity is greatly enhanced when an InAlN EBL is used.  相似文献   

13.
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   

14.
Strain-compensated InGaN quantum well (QW) active region employing tensile AlGaN barrier is analyzed. Its spectral stability and efficiency droop for dual-blue light-emitting diode (LED) are improved compared with those of the conventional InGaN/GaN QW dual-blue LED based on stacking structure of two In0.18Ga0.82N/GaN QWs and two In0.12Ga0.88N/GaN QWs on the same sapphire substrate. It is found that the optimal performance is achieved when the Al composition of strain-compensated AlGaN layer is 0.12 in blue QW and 0.21 in blue-violet QW. The improvement performance can be attributed to the strain-compensated InGaN-AlGaN/GaN QW that can provide a better carrier confinement and effectively reduce leakage current.  相似文献   

15.
A strain-compensated InGaN quantum well(QW) active region employing a tensile AlGaN barrier is analyzed.Its spectral stability and efficiency droop for a dual-blue light-emitting diode(LED) are improved compared with those of the conventional InGaN/GaN QW dual-blue LEDs based on a stacking structure of two In0.18Ga0.82N/GaN QWs and two In0.12Ga0.88N/GaN QWs on the same sapphire substrate.It is found that the optimal performance is achieved when the Al composition of the strain-compensated AlGaN layer is 0.12 in blue QW and 0.21 in blue-violet QW.The improvement performance can be attributed to the strain-compensated InGaN-AlGaN/GaN QW,which can provide a better carrier confinement and effectively reduce leakage current.  相似文献   

16.
毛清华  江风益  程海英  郑畅达 《物理学报》2010,59(11):8078-8082
在Si(111)衬底上利用MOCVD方法生长了具有不同Al组分p-AlGaN电子阻挡层的绿光InGaN/GaN LED结构,并对其光电性能进行了研究.结果表明,不同Al组分样品的量子效率随电流密度的变化规律呈现多样性.在很低电流密度范围,LED量子效率随Al组分升高而下降;在较高电流密度范围,LED量子效率随Al组分升高而升高,即此时缓解了量子效率随电流密度增大而衰退的速率(即droop效应);但随着电流密度的进一步升高,反而加快了量子效率衰退的速率.这些现象解释为不同Al组分的p-AlGaN对空穴和电子 关键词: 氮化镓 p-AlGaN 绿光LED 量子效率  相似文献   

17.
A numerical model of a nano-scaled thermoelectric heat engine with InP/InAs/InP trilayer quantum well (QW) is investigated. The expressions of those performance parameters, such as current, power output, and efficiency are expressed. By numerical calculation, the resonant tunneling behavior of electrons in the QW is described, which seems like a very good energy selective electron mechanism for the heat engine. After considering the radiation heat leakage, for fixed layer thicknesses of the QW, the optimum working regions of the heat engine with respect to the chemical potentials and the bias voltage are obtained numerically under the economic criterion. From these results, the power output can be increased by narrowing down the layer thicknesses. In addition, owing to the radiant heat leakage, the efficiency initially increases in the working regions and then decreases when the layer thicknesses increase gradually, from which one can obtain a maximum efficiency by optimizing layer thicknesses of QW. These results calculated here may provide a guide for the optimum designs of tunneling thermoelectric devices.  相似文献   

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