深能级对GaAs1-xPxLED老化过程的影响

用深能级瞬态谱(DLTS)研究了GaAs1-xPx LED在正向电压,I=100mA(J=250A/cm2)大电流下老化750小时左右的过程中深能级浓度、深度、俘获截面的变化。GaAs1-xPx LED中存在三个电子能级:△En1=(0.19±0.01)eV;△En2=(0.20±0.01)eV;△En3=(0.40±0.01)eV。发现老化之后△En1与△En2的能级密度变小,而△En3的能级宽度却有所增大。同时测量了它们的发光光谱、光通,C-V特性和I-V特性。讨论了深能级在GaAs1-xPx LED老化过程中对发光效率与退化特性的影响。认为△En1与△En2对GaAs1-xPx LED的发光效率与退化特性无影响,而△En3是限制GaAs1-xPx LED发光效率和退化特性的有效复合中心。     

双异质结AlxGa1-xAs/GaAs发光管中与氧有关能级的测量

用DLTS和单次脉冲瞬态电容技术研究了液相外延生长的双异质结AlxGa1-xAs/GaAs发光管,掺Si的n-Al0.05Ga0.95As有源层中的深能级。着重分析了一个与氧有关的电子陷阱,其发射激活能为EC-ED=0.29eV。我们发现该电子陷阱随正向注入脉冲宽度tp的增加DLTS峰向低温移动,即在确定的温度下发射率随tp的增加而增加。用DLTS首次测得该能级的俘获瞬态谱,发现俘获峰随反向撤空脉冲宽度tR的增加向低温端移动,即在确定的温度下俘获率随tR的增加而增加,并且俘获激活能从△Eσ=0.28eV变化到0.26eV,用位形坐标图讨论了引起变化的原因。     

InGaAsP/InP双异质结发光管频响特性的研究

本文研究了光纤通信用1.3μmInGaAsP/InP双异质结发光管的频响特性。结果表明:器件有源区掺杂浓度;有源层厚度;注入电流;光谱特性;P-n结特性等因素,对发光管的频响特性有重要影响。老化前有源区DSD的存在与否对频响无明显关系。     

有源层受主浓度对InGaAsP/InP双异质结发光管特性的影响

本文研究了有源层受主浓度(Pa)对InGaAsP/InP双异质发光管特性的影响。有源层受主浓度Pa≈2×1017～1×1018cm-3的器件,具有较大的光输出功率P≥1mW;截止频率fĉ为30～80MHz,并且有正常的Ⅰ-Ⅴ特性。有源层浓度高于上述浓度的器件,光输出功率降低,并且具有异常的Ⅰ-Ⅴ特性。在器件光谱半宽△λ=(λ2/1.24)nkT关系式中,n值是有源层受主浓度(Pa)的函数。上述结果表明:有源层受主浓度(Pa)是影响器件特性的重要因素之一。     

P型掺杂剂对InGaAsP/InP双异质结发光管特性的影响

本文研究了限制层中掺杂剂对InGaAsP/InP双异质结发光管特性的影响。结果表明限制层掺In-Zn合金或掺Mg的器件不易发生p-n结偏位,器件具有单一的长波长光谱峰,正常的I-V特性以及暗结构出现率低的特性,而限制层掺Zn当浓度≥1×1018cm-3时,外延片易发生p-n结偏位,导致器件的异常特性。并观察到在扩散结器件中,在85℃长时间老化过程中,有p-n位置移动现象发生。     

有源区掺杂浓度对GaAs/GaAlAsDH-ELED器件性能的影响

本文阐明了影响GaAs/GaAlAs双异质结边发光管特性的因素,其中着重讨论了有源区的掺杂浓度和掺杂类型对DH-ELED光功率和调制能力的影响.结果表明:掺Si或轻掺Ge的LEDs具有较高的功率和慢的响应,这些LED只可用于低码速和较高功率的系统.有源区重掺Ge导致器件的响应快和功率较低,这种LED可用于高速系统.通过最佳掺杂,可获得高速和大功率的DH-ELED.     

Ga1-xAlxAs LED深能级对其发光效率的影响

本文用DLTS法测量了发光效率不同的三只Ga1-xAlxAs LED的深能级浓度.深度和俘获截面,并计算出电子和空穴的寿命,同时测量了它们的发光光谱和光通.从发光效率正比于载流子寿命的观点出发,分析了实验结果.表明1*与3*LED发光效率比R1大致等于它们的寿命比Rτ,但2*与3*却差别很大,文中从光谱角度作了一些分析,差值有所改进.从载流子寿命分析,找出了△Em=0.28、0.33与0.32eV三个能级是分别影响三个LED效率的主要能级。指出了8800Å的红外峰是使发光效率降低的另一个原因,它可能起因于外延层与村底界面处GaAs的带间复合和通过杂质的复合,要得到高效的LED必须制备出好的Ga1-xAlxAs与GaAs界面,应尽可能使红外峰减少.实验表明,效率高的LED仅有一个深能级(0.28eV),在室温下视察不到明显的红外峰。     

光电容法研究电子辐照GaP中的深能级

本文提出含多个深能级响应的光电容瞬态分析方法:在不考虑各能级之间电子、空穴跃迁的条件下,可出“多指数过程分离法”,将总的瞬态过程分离为各能级上指数型瞬态过程之和.运用这一方法,对lMeV(4×1015cm-2电子辐照GaP LED进行了定态和两种注入条件的瞬态光电容测量,观察到H1、H2、H3三个空穴能级(0.51、0.75、1.15eV)和E1、E2、E3、E4四个电予能级(0.68、0.84、0.89、1.01eV),并得到各能级的光离化截面谱.外量子效率及发射谱测量结果表明;电子辐照引入的深能级(H1-H3,E1-E4)表现出无辐射复合中心的性质.     

CdTe太阳电池中起因于Cu的深能级

在CdTe太阳电池中,易引入并形成Cu深能级中心. 本文采用深能级瞬态谱测试法研究了ZnTe背接触和石墨背接触CdTe太阳电池的部分深能级中心. 研究中运用密度泛函相关理论,分析闪锌矿结构CdTe,Cd空位体系和掺Cu体系的电子态密度,计算得出T_d场和C_3v场下Cu²⁺ d轨道的分裂情况. 计算结果表明,CdTe太阳电池中的E_v+0206 eV和E_v+0122 eV两个深中心来源于Cu替代Cd原子. 计算结果还表明,掺入Cu可降低CdTe体系能量.     

用瞬态电容谱法研究GaAs1-xPxLED深能级及其对发光的影响

本文利用瞬态电容潜(DLTS)法测量了不同效率的GaAsxPxLED的深能级浓度、深度、俘获截面.发现效率高LED仅有一个明显的电子深能级△En=0.15eV和一个很弱的△En=0.33eV电子深能级,它们的俘获截面都小于1.5×10-14cm2,总的能级浓度小,约为1.4×1015cm-3.效率差的两只LED一般除有两个以上的电子能级还有两个空穴能级,它们的俘获截面甚至大到2.2×10-12和1.3×10-13cm2;从DLTS图还可以发现谱峰高而宽,说明杂质浓度大,总浓度分别为6.3×1015cm-3和3.4×1015cm-3.讨论了深能级对发光效率的影响.     

GaAs/GaAlAs双异质结发光管退化特性的研究

本文研究了GaAs/GaAlAs双异质结发光管的退化特性。有快、慢二种退化类型。器件的慢退化是由于有源区有暗缺陷(DSD)产生和长大,引起光功率下降。文中研究了老化过程中I-V特性和I-P特性与EL图象的变化规律,并与相同结构的InP/InGaAsP双异质结发光管的退化特性进行了比较,结果表明:它们有着不同的退化机理。     

p-GaAs,p-InP与Cr/Au系界面的互扩散及其电学特性

本文用AES,SEM等方法研究了p-GaAs/Cr/Au和p-InP/Cr/Au体系界面,在热处理过程中的互扩散现象。用SEM观察了热处理后的表面形貌。并给出了合金化温度对比接触电阻(ρc)的影响。结果表明:对p-GaAs/Cr/Au体系在450℃热处理过程中未发生明显的互扩散,Cr层对Au的内扩散有较好的阻挡作用。该系的ρc=6～8×10-5Ω·cm2。在GaAlAs/GaAs DHLED器件中用Cr/Au作p面电极材料,在高电流密度下经5000小时工作后,器件的I-V特性未发生退化,表明该电极的热稳定性好,而p-InP/Cr/Au体系在蒸发和热处理过程中,已有明显的互扩散发生,ρc值也较高,该系不宜作p-InP/InGaAsP发光器件的p面电极材料。     

1.3μmInGaAsP/InP发光管退化的研究

研究了InGaAsP/InP双异质结发光管在老化,存储过程中的退化现象及其影响因素.有快慢二种退化模式,正向I-V特性变坏是产生突然退化的最主要因素,焊料的润湿不良是导致器件退化的原因之一;在70℃,85℃老化及存储过程中,个别器件有源区内有DSD产生并长大,这并不是引起突然退化的原因.     

快速发光二极管的性能与分析

本文叙述了用于光通信快速、高辐射度GaAs/GaAlAs双异质结发光管的性能.其电带宽大于60MHz,光带宽在100MHz以上.在200mA辐射度为1017W/cm2·sr.尾纤输出超过160μw(NA=0.2).分析和讨论了影响辐射输出和调制能力的诸因素,并选取了最佳折衷方案.     

Low temperature subband 2D electron mobilities in heavy delta- and modulation doped GaAs/GaAlAs heterostructures

We synthesised high-2D electron-density GaGs/GaAlAs heterostructures with different distance L_σ of Si delta-layer in GaAs from the heterojunction and uniform doped GaAlAs. The quantum Hall effect and Shubnikov-de Haas effect were measured for temperatures down to 0.4 K in magnetic fields up to 40 T. The enhanced 2D electron concentration achieved was 1.1^*10¹³ cm^?2 in six filled subbands. The Hall mobility depends on L_σ and has maximum for L_σ=600÷750Å. From the amplitudes of the SdH oscillations and Fourier transforms the subband mobilities and electron concentration in each subband have been extracted. According to calculations intersubband electron scattering appears to be important and reduces mobilities in subbands.     

宽沟道SI-GaAs衬底上适于光发射机的BH激光器

目前,光发射机中的激光器有采用MOCVD和MBE方法生长的多量子阱激光器,用LPE法生长的BH激光器。我们根据现有的实验条件,为了制作单片集成的光发射机,在沟道SI-GaAs衬底上采用两次液相外延生长BH激光器,实现了表面平面化。在800℃一次外延生长四层。第一层n⁺-GaAs缓冲层,第二层N-GaAlAs下限制层,第三层非掺杂构GaAs有源层,第四层为P-GaAlAs上限制层。采用适当的腐蚀条件刻蚀出有源区最窄的燕尾形隐埋条。在二次外延中,我们仅装一槽GaAlAs源液,在晶片上仅停留一次便生长出两个掩埋层,且层间界面与有源区自对准。上层为N-GaAlAs,载流子浓度为10¹⁶cm^-3,下层为高阻伴随生长层。由于高阻伴随层的存在对电流产生了有有效的侧向限制作用,因此避免了通常的SiO₂膜沉积等一系列工艺,提高了成品率,减化了工艺程序。利用n型掩埋层和隐埋条区P型上限制层之间铝组分及载流子类型、浓度的差异,虽然做一种宽接触电极,但由于隐埋条区上有良好的欧姆接触,而在掩埋层上为非良欧姆接触,所以起到了一定的电流外限制作用。n型电极是从n⁺-GaAs层引出的。 这种沟道SI-GaAs衬底正装GaAlAs/GaAs BH激光器室温连续工作阈值电流为55mA,P-I曲线在100℃仍有良好的线性关系。