CVD法制备p-ZnO薄膜/n-Si异质结发光二极管及其性能研究

利用简单的化学气相沉积方法, 首先在n-Si衬底上生长Sb掺杂p-ZnO薄膜, 并在此基础上制作了p-ZnO/n-Si异质结发光二极管．对制备的Sb掺杂ZnO薄膜 在800 ℃下进行了热退火处理, 发现退火后样品的晶体质量和表面形貌都得到明显提高, 并且薄膜呈现的电导类型为p型, 载流子浓度为9.56× 10¹⁷ cm^-3. 此外, 该器件还表现出良好的整流特性, 正向开启电压为4.0 V, 反向击穿电压为9.5 V. 在正向45 mA的注入电流条件下, 器件实现了室温下的电致发光. 这说明较高质量的ZnO薄膜也可以通过简单的化学气相沉积方法来实现, 这为ZnO基光电器件的材料制备提供了一种简单可行的方法. 关键词： CVD p-ZnO 异质结 电致发光     

生长速率对低压MOCVD外延生长GaAs/Ge异质结的影响

采用自制的液相金属氧化物化学汽相沉积(LP-MOCVD)设备,在Ge(100)向(110)面偏9°外延生长出GaAs单晶外延层,对电池材料进行了X射线衍射测试分析,半峰宽为52″.讨论了外延生长参量对GaAs/Ge的影响,表明抑制反向畴不仅与过渡层有关,而且与GaAs单晶外延生长参量有关.适当的生长速率可有效地抑制反向畴的生长.     

MOCVD法在金属基体上制备YBCO超导带

本报道了用ＭＯＣＶＤ静态和动态沉积两种工艺制备ＹＢＣＯ超导带的实验结果。以Ｙ（ＴＭＨＤ）３、Ｂａ（ＴＭＨＤ）２和Ｃｕ（ＴＭＨＤ）２为挥发源，Ｏ２气为反应剂，高纯Ａｒ气为载流气体，在静止和以１０－１５ｃｍ／ｈ带速移动的金属银基体上，制出了有强烈ｃ－轴取向的ＹＢＣＯ超导带。静态沉积样品的Ｊｃ达到１．０４×１０＾４Ａ／ｃｍ＾２，动态沉积样品的Ｊｃ达到１．４×１０＾４Ａ／ｃｍ＾２（７８Ｋ，０Ｔ）。对改…     

柔性衬底白色有机电致发光器件的制备及其性能

采用以ITO为导电层的柔性透明PET基片作为衬底,以2-(2-羟基苯基)苯并噻唑螯合锌(Zn(BTZ),)作为发光层制备出结构为PET／ITO／PVK：TPD／Zn(BTZ)2／Al明亮的近白色柔性有机小分子电致发光器件。发光的色坐标值为x=0．242,y=0．359,在25V的直流电压驱动下,亮度为1000cd／m^2,量子效率达到了0．30％。并进一步在Zn(BTZ)2中掺入橙红色染料Rubrene,制成PET／ITO／PVK：TPD／Zn(BTZ)2：Rubrene／Al结构器件。实现了纯白色发光(色坐标值：x=0．339,y=0．339),非常接近于白色等能点,驱动电压为25V时器件的亮度达1200cd／m^2,且量子效率达0．35％。最后对器件的发光性能及机理进行了深入的研究和探讨。     

光辅助对MOCVD法制备ZnO薄膜性能的影响

采用光辅助金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术在(0001)蓝宝石衬底上制备了ZnO薄膜。通过X射线衍射、透射光谱和霍尔测试等研究了光照对MOCVD法制备的ZnO薄膜的影响。实验结果表明,引入光辅助后制备的ZnO薄膜,其结晶质量和光学质量均得到改善。分析认为,这主要是由于光辅助有助于提高锌有机源的分解效率,并且高能量的光子可为反应吸附的原子提供足够高的激活能,从而易于其迁移到合适的晶格位置所致。同时我们还发现,有光照和无光照条件下制备的ZnO薄膜均呈n型导电,但有光照条件下制备的ZnO薄膜具有更低的本底载流子浓度,这将为日后通过降低自补偿实现p型掺杂提供一个很好的解决办法。     

TiO_2薄膜的硼掺杂对TiO_2/p~+-Si异质结器件电致发光的增强

利用磁控溅射在重掺硼硅(p+-Si)衬底上分别沉积TiO2薄膜和掺硼的TiO2(Ti O2∶B)薄膜,并经过氧气氛下600℃热处理,由此形成相应的TiO2/p+-Si和TiO2∶B/p+-Si异质结。与Ti O2/p+-Si异质结器件相比,TiO2∶B/p+-Si异质结器件的电致发光有明显的增强。分析认为:TiO2∶B薄膜经过热处理后,B原子进入TiO2晶格的间隙位,引入了额外的氧空位,而氧空位是TiO2/p+-Si异质结器件电致发光的发光中心,所以上述由B掺杂引起的氧空位浓度的增加是TiO2∶B/p+-Si异质结器件电致发光增强的原因。     

基于ZnSe的有机-无机异质结电致发光器件

以电子束蒸发的方法制备硒化锌(ZnSe)薄膜，研究了基于ZnSe的有机-无机异质结电致发光器件.在双层器件ITO/ZnSe(50nm)/Alq₃(12nm)/Al中看到了峰值位于578nm的ZnSe电致发光，却很难得到单层器件ITO/ZnSe(50—120nm)/Al的电致发光；在此基础上进一步引入有机空穴传输层(HTL)，通过改变器件的结构，讨论了ZnSe对有机-无机异质结器件ITO/HTL/ZnSe/Alq₃/Al电致发光特性的影响.其电致发光光谱的研究结果证实了ZnSe在器件中的作用：ZnSe既起传输电子的作用，也起到传输空穴的作用，还作为发光层.并对ZnSe的发光机理进行了讨论. 关键词： 硒化锌 有机-无机异质结 电致发光 空穴传输层     

高亮度掺杂红色有机电致发光器件的制备与光电性能研究

采用真空热蒸镀的方法,在高精度膜厚控制仪监控下,实现了有机薄膜功能材料的精确蒸镀,其中发光层采用主体材料与掺杂材料在一个真空腔体同时共同蒸发,制备了一种高亮度多层结构的红色有机电致发光(OLED)器件:ITO-CuPc(20 nm)--αNPD(60 nm)-Alq3(40 nm)∶Rubrene(10%)∶DCJTB(1%)-Alq3(20 nm)-LiF(10 nm)-Al(100 nm)。研究发现:驱动在电压为5~52 V变化时,其亮度基本满足线性增加关系,随之饱和;随着驱动电压的变化,其电致发光光谱有蓝移的现象,发射峰从638 nm变到632 nm,同时色坐标CIEx,y值也发生相应的变化;器件的流明效率在驱动电压较低时(V=5 V),达到最大值ηLmax=0.497 lm.W-1,随着驱动电压的增加,流明效率有降低的趋势。     

金属/有机界面势垒对单层有机电致发光器件发光效率的影响

基于高场下电荷的注入过程及激子的解离和复合过程,建立了单层有机发光器件电致发光(EL)效率的理论模型。计算表明：(1)当金属／有机界面势垒高度大于0．3eV时,器件的EL效率很低,降低金属／有机界面势垒可以显著提高器件的EL效率;(2)在较低偏压下,注入过程对器件的电致发光效率起主要作用,但在高偏压下复合过程起支配作用。这一模型可以阐明注入和复合过程对有机发光器件EL效率的影响,对选择发光材料、优化器件结构和提高器件EL效率具有指导意义。     

SnO_2/p~+-Si异质结器件的电致发光:利用TiO_2盖层提高发光强度

通过在重掺硼硅(p+-Si)衬底上溅射SnO2薄膜并在O2气氛下800℃热处理形成SnO2/p+-Si异质结.基于该异质结的器件可在低电压(电流)驱动下电致发光.进一步地,通过在SnO2薄膜上增加TiO2盖层,使器件的电致发光获得显著增强.这是由于TiO2盖层的引入,一方面使SnO2薄膜更加致密,减少了非辐射复合中心;另一方面TiO2较大的折射率和合适的厚度使SnO2薄膜电致发光的出光效率得到提高.     

Ultraviolet electroluminescence from ZnO-based light-emitting diode with p-ZnO:N/n-GaN:Si heterojunction structure

A p-ZnO:N/n-GaN:Si structure heterojunction light-emitting diode (LED) is fabricated on c-plane sapphire by full metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) technique. The p-type layer with hole concentration of 8.94×10¹⁶ cm⁻³ is composed of nitrogen-doped ZnO using NH₃ as the doping source with subsequent annealing in N₂O plasma ambient. Silicon-doped GaN film with electron concentration of 1.15×10¹⁸ cm⁻³ is used as the n-type layer. Desirable rectifying behavior is observed from the current-voltage (I-V) curve of the device. The forward turn on voltage is about 4 V and the reverse breakdown voltage is more than 7 V. A distinct ultraviolet (UV) electroluminescence (EL) with a dominant emission peak centered at 390 nm is detected at room temperature from the heterojunction structure under forward bias conditions. The origins of the EL emissions are discussed in comparison with the photoluminescence (PL) spectra.     

陶瓷厚膜电致发光器件的电致发光特性研究

研制了以四元系组分ＰＭＮ－ＰＴ－ＰＦＮ－ＰＣＷ陶瓷厚膜为绝缘层的无Ｙ２Ｏ３介质层和有Ｙ２Ｏ３介质层两种结构的电致发光器件,并对陶瓷厚膜的制备民厚膜厚度等对陶瓷厚膜电致发光器件电致发光特性的影响进行了深入的研究。     

MOCVD生长InP/GaInAsP DBR结构及相关材料特性

采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)法InP衬底上成功地制备了GaxIn1-xAsyP1-y/InP交替生长的分布布喇格反射镜(DBR)结构以及与之相关的四元合金GaxIn1-xAsyP1-y和InP外延层。利用X射线衍射、扫描电子显微镜(SEM)、低温光致发光(PL)光谱等测量手段对材料的物理特性进行了表征。结果表明,在InP衬底上生长的InP外延层和四元合金GaxIn1-xAsyP1-y外延层77K光致发光(PL)谱线半峰全宽(FWHM)分别为9.3meV和32meV,说明形成DBRs结构的交替层均具有良好的光学质量。X射线衍射测量结果表明,四元合金GaxIn1-xAsyP1-y外延层与InP衬底之间的相对晶格失配仅为1×10-3。GaxIn1-xAsyP1-y/InP交替生长的DBR结构每层膜的光学厚度约为λ/4n(λ=1.55/μm)。根据多层膜增反原理计算得出当膜的周期数为23时,反射率可达90％。     

MOCVD反应室温度均匀性的研究

为研究一种有效提高MOCVD反应室温度均匀性的方法,针对自主研发的大型立式MOCVD反应室,建立二维模型,就激励电流对反应室温度均匀性的影响进行了分析。为提高温度均匀性,通过改变不同电参数来观察磁场及石墨盘表面径向温度的变化,发现电参数与加热效率成正比,但是与加热的均匀性成反比关系;在相同功率下,电流频率上升将导致温度均匀性下降。以上关系中反映出的合理的电参数,在保证反应温度的同时,保证了温度均匀性,有利于薄膜生长。     

Electrical and deep levels characteristics of ZnO/Si heterostructure by MOCVD deposition

ZnO films have been prepared on p-type Si substrates by metal-organic chemical vapour deposition （MOCVD） at different total gas flow rates. The current versus voltage and temperature （I - V - T） characteristics, the deep-level transient spectroscopy （DLTS） and the photoluminescence （PL） spectra of the samples were measured. DLTS shows two deep-level centres of E1 （Ec-0.13±0.02eV） and E2 （Ec-0.43±0.05eV） in sample 1202a, which has a ZnO/p-Si heterostructure. A deep level at Ec-0.13±0.01 eV was also obtained from the I -T characteristics. It was considered to be the same as E1 obtained from DLTS measurement. The emission related to this deep level center was detected by PL spectra. In addition, the energy location and the relative trap density of E1 was varied when the total gas flow rate was changed.     

一种白光有机电致发光器件的制备

通过对器件结构的优化设计，提高了白光电致发光器件中蓝光成分的发光效率，从而得到了一种较为理想的有机白光电致发光器件。驱动电压为5V时，电流密度J=0．5mA／cm^2，器件的效率达到最大，流明效率为1．92 lm／W，此时器件的发光亮度接近20cd／m^2。色坐标为(x=O．317，y=0．328)。非常接近白光等能点．是色度很好的白光。并且在很大范围内，色度随器件的驱动电压或电流变化不大，当驱动电压变化至15V时。f=232mA／cm^2，色坐标变化至(x=0．338，y=O．353)。在电压为22V时，器件的亮度达到最大，为17 000cd／m^2。此外器件结构相对简单。器件制备的可重复性得到很大程度的改善。     

MOCVD方法生长的氧化锌薄膜及其发光特性

近年来,随着近紫外光发射氧化锌薄膜研究的进展,许多先进的薄膜生长手段被广泛采用。本文探索了用MOCVD方法在硅衬底上生长氧化锌薄膜的方法,试验了用几种不同的有机金属源生长ZnO薄膜;研究了源材料及生长压力和温度对薄膜生长的影响;观察了样品的室温光致发光光 谱。通过与溅射方法生长的ZnO薄膜的比较,提出了影响材料结构和发光特性的可能原因。     

AlGaN/GaN heterostructure grown on 1 -tilt sapphire substrate by MOCVD

AlGaN/GaN epitaxial layers were grown on 0^°-tilt and 1^°-tilt sapphire substrates by metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD). With exactly the same growth conditions, it was found that dislocation density was smaller and crystal quality was better for the AlGaN/GaN epitaxial layers prepared on 1^°-tilt sapphire substrate. We also found that AlGaN/GaN epitaxial layers on 1^°-tilt sapphire substrate were grown with step growth mode while those on 0^°-tilt substrate were grown with two-dimensional island growth. From the temperature-dependent mobility, it was found that crystal quality of the AlGaN/GaN epitaxial layer prepared on 1^°-tilt sapphire substrate is better.