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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 448 毫秒
1.
为了研究AlGaN量子阱层和垒层中Al组分不同对AlGaN基深紫外发光二极管(LED)光电性能的影响,本文利用MOCVD生长、光刻和干法刻蚀工艺制备了AlGaN量子阱层和垒层具有不同Al组分的270/290/330nm深紫外LED,通过实验和数值模拟计算方法发现,量子阱层和垒层中具有低Al组分紫外LED的AlGaN材料具有较低的位错密度、较高的光输出功率和外量子效率。通过电流-电压(I-V)曲线拟合出的较大的理想因子(3.5)和能带结构图表明,AlGaN深紫外LED的电流产生是隧穿机制占据主导作用,这是因为高Al组分AlGaN量子阱中强极化场造成了有源层区域较大的能带弯曲和电势降。  相似文献   

2.
针对AlGaN基多量子阱中有效的平衡载流子注入问题,研究了有源区势垒层中Al组分调制形成的非规则H形量子势垒对AlGaN基深紫外发光二极管(LED)器件性能的影响及载流子的输运行为。研究发现,与多量子阱中常用的单Al组分势垒相比,加入Al组分较高的双尖峰势垒可以有效地提高内量子效率和光输出功率。进一步研究表明,电子在有源区因凸起的尖峰势垒而得到了有效的阻挡,减少了电子的泄露,而空穴获得更多的动能从而穿过较高的势垒进入有源区。因此,采用非对称H形量子势垒的深紫外LED器件中载流子输运实现了较好的平衡,量子阱中的载流子复合速率远高于普通的深紫外发光二极管。  相似文献   

3.
王新强  黎大兵  刘斌  孙钱  张进成 《发光学报》2016,(11):1305-1309
高质量氮化镓(Ga N)材料是发展第三代半导体光电子与微电子器件的根基。大失配、强极化和非平衡态生长是Ga N基材料及其量子结构的固有特点,对其生长动力学和载流子调控规律的研究具有重要的科学意义与实用价值,受到各国科学界与产业界广泛高度重视。本文对大失配、强极化氮化物半导体材料体系外延生长动力学和载流子调控规律进行了研究,旨在攻克蓝光发光效率限制瓶颈,突破高Al和高In氮化物材料制备难题,实现高发光效率量子阱和高迁移率异质结构,制备多波段、高效率发光器件和高频率、高耐压电子器件,实现颠覆性的技术创新和应用,带动电子材料产业转型升级。  相似文献   

4.
随着高 Ga 组分Ⅲ族氮化物相关研究的日趋深入和生长技术的日益成熟,人们逐渐将研究重心转向具有更宽带隙的高 Al 组分Ⅲ族氮化物.该材料常温下带隙宽至6.2 eV,可覆盖短至210 nm 的深紫外波长范围,具有耐高温、抗辐射、波长易调控等独特优点,因而是制备紫外发光器件的理想材料.目前,高 Al 组分Ⅲ族氮化物材料质量不高,所制备的深紫外 LED 发光器件仍存在内量子效率、载流子注入效率和沿 c 轴方向正面出光效率较低的难题,因而制约了高效紫外发光器件的制备.本文着重介绍了近年来在高 Al 组分Ⅲ族氮化物生长动力学方面的研究进展,总结和梳理了量子结构设计、内电场调控以及晶体场调控等方面的相关研究,以期实现高质量深紫外 LED 的制备.  相似文献   

5.
利用扫描透射电子显微术(STEM)和变温光致发光光谱(PL)研究了In组分对InGaN/GaN蓝光LED的发光的影响.STEM发现两个样品量子阱结构相同,低温PL显示低In组分的样品的发光峰位随着温度的升高呈现出经典S(Red-Blue-Red)曲线.目前普遍认为蓝移是In组分分布不均匀造成的局域激子发光的主要原因,然...  相似文献   

6.
郑伟  范希武 《发光学报》1997,18(2):122-126
本文报导了电场作用下ZnCdTe-ZnTe多量子阱的激子发光特性.用激子局域化的观点解释了激子发光峰随电场增强而增强的现象.在Zn0.8Cd0.2Te-ZnTe多量子阱中观察到了电场作用下自由激子发光谱峰较大的红移和较快的发光淬灭  相似文献   

7.
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   

8.
Si掺杂对AlGaInP/GaInP多量子阱性能的影响   总被引:1,自引:1,他引:0  
采用LP-MOCVD技术在n-GaAs衬底上生长了AlGaInP/GaInP多量子阱红光LED外延片。以X射线双晶衍射技术和光致发光技术对外延片进行了表征,研究了Si掺杂对AlGaInP/GaInP多量子阱性能的影响。研究表明:掺Si能大大提高(Al0.3Ga0.7)0.5In0.5P/Ga0.5In0.5P多量子阱的发光强度。相对于未故意掺杂的样品,多量子阱垒层掺Si使多量子阱的发光强度提高了13倍,阱层和垒层均掺Si使多量子阱的发光强度提高了28倍。外延片的X射线双晶衍射测试表明,Si掺杂并没有使多量子阱的界面质量变差。  相似文献   

9.
张希清  TangZK 《光子学报》2001,30(2):152-155
用分子束外延在GaAs衬底上生长了ZnCdSe/ZnSe多量子阱结构,利用X射线衍射(XRD)、变温度PL光谱和ps发光衰减等研究了ZnCdSe/ZnSe多量子阱结构和激子复合特性,由变温PL光谱讨论了随温度升高辐射线宽展宽和辐射复合效率降低的机理。  相似文献   

10.
采用分子束外延技术(MBE)在Ga As衬底上外延生长高In组分(40%)In Ga NAs/Ga As量子阱材料,工作波长覆盖1.3~1.55μm光纤通信波段。利用室温光致发光(PL)光谱研究了N原子并入的生长机制和In Ga NAs/Ga As量子阱的生长特性。结果表明:N组分增加会引入大量非辐射复合中心;随着生长温度从480℃升高到580℃,N摩尔分数从2%迅速下降到0.2%;N并入组分几乎不受In组分和As压的影响,黏附系数接近1;生长温度在410℃、Ⅴ/Ⅲ束流比在25左右时,In_(0.4)Ga_(0.6)N_(0.01)As_(0.99)/Ga As量子阱PL发光强度最大,缺陷和位错最少;高生长速率可以获得较短的表面迁移长度和较好的晶体质量。  相似文献   

11.
The development and application of nitride-based light-emitting diodes (LEDs) is handicapped by the low hole conductivity of Mg-doped layers. Mg-doping becomes increasingly difficult with higher Al-content of the p-AlGaN layers as required for ultra-violet (UV) light emission. Polarization-induced hole doping of graded AlGaN was recently demonstrated as an alternative doping method. Using advanced numerical device simulation, this paper investigates the impact of polarization-doping on the internal device physics of UV-LEDs and compares the conventional Ga-face growth to the novel N-face growth direction. Various LED design options are explored to maximize the internal quantum efficiency.  相似文献   

12.
This study utilizes the Shockly equation and Fourier’s law with the optical, electrical and thermal properties of LEDs to predict the variation of the junction temperature with the injection current. It is shown that the relationship of the junction temperature with the injection current can be determined by the effective thermal conductivity, temperature coefficient of junction voltage, series resistance, integral constant (forward voltage at the initial forward current and junction temperature), ambient temperature and external quantum efficiency. The effective thermal conductivity, temperature coefficient of junction voltage, and series resistance are calculated from the material properties based on the structures of LEDs instead of measurements in this study. The junction temperature of AlGaInP/GaInP MQW red LED predicted from this study agrees with the available experimental data and the junction temperatures of GaInN UV LED and AlGaN UV LED calculated by this work are also consistent with these obtained from the emission peak shift method. The elevated temperatures of AlGaN and GaInN are larger than that of AlGaInP/GaInP MQW red LED due to the difference of the thermal conductivity for the LED substrate. This study also presents the effects of the parameters on the variation of the junction temperature with the injection current. The effective thermal conductivity and ambient temperature significantly affect the junction temperature of LEDs.  相似文献   

13.
采用数值分析方法对在InGaN/GaN混合多量子阱活性层和n-GaN之间引入n-AlGaN层的GaN基双蓝光波长发光二极管进行模拟分析.结果发现,与传统的具有p-AlGaN电子阻挡层的双蓝光波长发光二极管相比,这种反对称n-AlGaN层能有效改善电子和空穴在混合多量子阱活性层中的分布均匀性及减少电子溢出,实现电子空穴在各个量子阱中的平衡辐射,从而减弱了双蓝光波长发光二极管的效率衰减.此外,通过改变Al组分可以提高双蓝光波长发光二极管发射光谱的稳定性:当Al组分为0.16时,双蓝光波长发光二极管的光谱在小电流下比较稳定,而Al组分为0.12时,光谱在大电流下比较稳定.  相似文献   

14.
MOCVD生长InGaN/GaN MQW紫光LED   总被引:8,自引:7,他引:1  
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。  相似文献   

15.
周之琰  杨坤  黄耀民  林涛  冯哲川 《发光学报》2018,39(12):1722-1729
为了解决在单晶硅衬底上生长的InGaN/GaN多层量子阱发光二极管器件发光效率显著降低的问题,使用周期性δ型Si掺杂的GaN取代Si均匀掺杂的GaN作为n型层释放多层界面间的张应力。采用稳态荧光谱及时间分辨荧光谱测量,提取并分析了使用该方案前后的多层量子阱中辐射/非辐射复合速率随温度(10~300 K)的变化规律。实验结果表明引入δ-Si掺杂的n-GaN层后,非辐射复合平均激活能由(18±3)meV升高到(38±10)meV,对应非辐射复合速率随温度升高而上升的趋势变缓,室温下非辐射复合速率下降,体系中与阱宽涨落有关的浅能级复合中心浓度减小,PL峰位由531 nm左右红移至579 nm左右,样品PL效率随温度的衰减受到抑制。使用周期性δ型Si掺杂的GaN取代Si均匀掺杂的GaN作为生长在Si衬底上的InGaN/GaN多层量子阱LED器件n型层,由于应力释放,降低了多层量子阱与n-GaN界面、InGaN/GaN界面的缺陷密度,使得器件性能得到了改善。  相似文献   

16.
Radiative and nonradiative processes in deep ultraviolet (DUV) AlGaN/AlGaN multiple quantum wells (MQWs) grown by LP‐MOCVD have been studied by means of deep ultraviolet time‐integrated photoluminescence (PL) and time‐resolved photoluminescence (TRPL) spectroscopy. As the temperature is increased, the peak energy of DUV‐AlGaN/AlGaN MQWs PL emission (Ep) exhibits a similarly anti‐S‐shaped behavior (blueshift – accelerated redshift – decelerated redshift): Ep increases in the temperature range of 5.9–20 K and decreases for 20–300 K, involving an accelerated redshift for 20–150 K and an opposite decelerated redshift for 150–300 K with temperature increase. Especially at high temperature as 300 K, the slope of the Ep redshift tends towards zero. This temperature‐induced PL shift is strongly affected by the change in carrier dynamics with increasing temperature. (© 2013 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)  相似文献   

17.
Due to many important applications, the group III-nitride semiconductors have recently attracted remarkable attention among the semiconductor researchers and engineers. In this paper, we report on the impact of the extrinsic and temporal carriers on the screening of the polarization internal fields. The optical efficiency of GaN/AlGaN multiple quantum well (MQW) nanostructures were studied by means of photoluminescence (PL) and time-resolved PL measurements. Extrinsic carriers come from Si doping in the barriers while temporal carriers originate when the samples are excited by the laser beam. The emission peaks of MQWs in PL spectra of the undoped and low-doped samples show a shift towards higher energy levels as excitation intensity increases, while the other samples do not exhibit such a phenomenon due to the dominance of the extrinsic carriers. The transient data confirm the results of the PL measurements.  相似文献   

18.
我们利用光荧光(PL)以及时间分辨光谱(TRPL)研究了用MBE生长在GaAs衬底上的GaNAs/GaAs量子阱的激子局域化以及退局域化。研究发现,在低温下用连续光(CW)激发,由于GaNAs中势振荡所产生的局域激子发光是所测量到光谱的主要发光来源。然而在脉冲激发下,情况完全不同。在高载流子密度激发或者高温下GaNAs/GaAs量子阱中例外,一个高能端的PL峰成为了主要的发光来源。通过研究,我们将这个新的发光峰指认为量子阱中非局域激子复合的PL峰。这个发光峰在温度和激发强度的变化过程中与局域激子相互竞争。我们相信这一过程也是许多文献所报道的在InGaN和AlGaN等氮化物中经常观测到的发光峰位随温度“S”形变化的主要根源。  相似文献   

19.
m面蓝宝石上ZnO/ZnMgO多量子阱的制备及发光特性研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
宿世臣  吕有明  梅霆 《物理学报》2011,60(9):96801-096801
利用等离子体辅助分子束外延设备(P-MBE)在m面的蓝宝石(m-Al2O3)衬底上制备了ZnO/Zn0.85Mg0.15O多量子阱.反射式高能电子衍射谱(RHEED)图样的原位观察表明,多量子阱结构是以二维模式生长的.从光致发光谱中可以看到ZnO/Zn0.85Mg0.15O多量子阱在室温仍具有明显的量子限域效应.在290 K时阱宽为3 nm的ZnO/Zn0.85关键词: 等离子体辅助分子束外延 ZnO多量子阱 光致发光  相似文献   

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