Improved performance of near UV light-emitting diodes with a composition-graded p-AlGaN irregular sawtooth electron-blocking layer

We investigate the performances of the near-ultraviolet(about 350 nm-360 nm) light-emitting diodes(LEDs) each with specifically designed irregular sawtooth electron blocking layer(EBL) by using the APSYS simulation program.The internal quantum efficiencies(IQEs),light output powers,carrier concentrations in the quantum wells,energy-band diagrams,and electrostatic fields are analyzed carefully.The results indicate that the LEDs with composition-graded pAl_xGa_(1-x)N irregular sawtooth EBLs have better performances than their counterparts with stationary component p-AlGaN EBLs.The improvements can be attributed to the improved polarization field in EBL and active region as well as the alleviation of band bending in the EBL/p-AlGaN interface,which results in less electron leakage and better hole injection efficiency,thus reducing efficiency droop and enhancing the radiative recombination rate.     

Effects of multiple interruptions with trimethylindium-treatment in the InGaN/GaN quantum well on green light emitting diodes

In this study, the influence of multiple interruptions with trimethylindium(TMIn)-treatment in InGaN/GaN multiple quantum wells(MQWs) on green light-emitting diode(LED) is investigated. A comparison of conventional LEDs with the one fabricated with our method shows that the latter has better optical properties. Photoluminescence(PL) full-width at half maximum(FWHM) is reduced, light output power is much higher and the blue shift of electroluminescence(EL) dominant wavelength becomes smaller with current increasing. These improvements should be attributed to the reduced interface roughness of MQW and more uniformity of indium distribution in MQWs by the interruptions with TMIn-treatment.     

第一性原理研究Te-N共掺p型ZnO

采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势法对Te-N共掺杂ZnO体系的晶格结构、 杂质态密度和电子结构进行了理论分析.研究表明, N掺杂引起晶格收缩,而Te的掺入引起晶格膨胀, 从而减小晶格应力促进N的掺杂,并且Te由于电负性小于O而带正电, Te在ZnO中作为等电子施主而存在.研究发现, N掺杂体系中在费米能级附件形成窄的深受主能级, 而Te-N共掺体系中, N杂质带变宽,空穴更加离域,同时,空穴有效质量变小,受主能级变浅, 更有利于实现p型特性.因此, Te-N共掺有望成为一种更为有效的p型掺杂手段.     

氮化铟p型掺杂的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论(DFT)的总体能量平面波超软赝势法，对Mg，Zn，Cd掺杂InN的32原子超原胞体系进行了几何结构优化，从理论上给出了掺杂和非掺杂体系的晶体结构参数，其中非掺杂体系的理论值与实验值符合很好. 计算了掺杂InN晶体的结合能，总体态密度、集居数，差分电荷密度，并对此做了细致的分析. 计算结果表明，相对于Zn和Cd，Mg_In在InN中的溶解度会更大，并能提供更多的空穴态，非常有利于InN的p型掺杂. 关键词： 氮化铟 p型掺杂 电子结构 第一性原理     

温度对Al0.5Ga0.5As/AlAs分布布喇格反射器的反射谱影响

采用光学传输矩阵理论对Al0.5Ga0.5As/AlAs材料分布布喇格反射器(DBR)进行理论研究,分析了－10℃到100℃的范围内,温度变化对不同DBR结构的反射光谱影响.结果表明：随着温度的升高,传统20周期DBR的反射光谱向长波长方向移动,速率约0.05 nm/℃,其中由线热膨胀系数带来的影响小于0.001 nm/℃.当传统DBR的周期数增大时,温度对DBR光谱反射率的影响在减小,同时DBR的反射谱峰值波长发生红移.为了降低温度对DBR反射光谱的影响,提出一种新型的复式DBR结构.分析指出：该复式DBR比传统DBR有更大的反射光谱半峰宽,基本能覆盖同温度的AlGaInP LED电致发光光谱,这对提高LED的出光效率有现实意义.     

氢化物—石墨炉原位富集原子吸收光谱法测定痕量锑

本文对标示问题进行了研究，自行设计了氢化物发生器，采用以石墨炉两端输入氢化物方式，载气流向用活塞控制，大幅度减少原子化阶段石墨炉内氢气分压，提高了锑的灵敏度，对氢化锑的石墨炉表面分解沉积和原子化机理进行了讨论，方法有于矿泉水和自来水痕量锑的测定，结果令人满意，锑的特征浓度为３０ｐｇ／０．００４４Ａ。     

MOCVD生长的未掺杂GaN的结晶特性与补偿度关系的研究

对本实验室用ＭＯＣＶＤ方法生长的未故意掺杂的ＧａＮ单晶膜进行了结晶性能、电学性能研究。结果表明,室温时ＧａＮ的Ｘ射线双晶衍射半高宽与其补偿度有较强的依赖关系。高补偿的ＧａＮ的Ｘ射线双晶衍射半高宽较宽。低补偿的ＧａＮ的Ｘ射线双晶衍射半高宽较窄。     

石墨烯/聚吡咯复合材料与电化学应用研究进展

石墨烯由于其特殊的单原子层结构决定了其具有丰富而新奇的物理化学性质.在发现后的短短十年间,已在物理学、化学、材料科学与工程等领域产生了重要的影响,成为备受瞩目的国际研究前沿和热点.在石墨烯的研究和应用中,最重要的问题就是如何实现其可控制备,组装及功能化应用.近年来,包括本课题组在内的国内外很多研究人员一直在积极探索石墨烯及其功能复合物的制备及应用新途径,其中石墨烯与导电高分子聚吡咯(PPy)的复合是研究的重要内容之一,并且取得了一系列有价值的研究成果.本文对石墨烯/PPy复合结构的可控制备进行了系统的归纳与总结,也讨论了其在催化、驱动器、超级电容器和传感器等电化学应用领域的最新进展,并对相关领域的发展趋势做了展望.     

多层GaAlInP半导体发光材料的双晶衍射分析与拟合

应用双晶衍射仪对MOCVD外延生长所得到的一个GaAlInP双异质结(DH)的单晶多层结构进行测试与分析。应用双晶衍射的动力学理论模拟此样品的摇摆曲线，并结合界面的融合、晶格崎变与缺陷的散射来解释测试结果。对衍射谱的展宽提供了合理的解释，比较肯定地确定了此样品的结构与晶体质量。涉及缺陷对衍射FWHM的展宽的解释与关于缺陷的半动力学衍射理论相比，简单明了，实用于实际的生产检测。并根据分析结论对晶体质量的改进提供技术方案，改进了晶体质量。     

Efficiency enhancement of InGaN based blue light emitting diodes with InGaN/GaN multilayer barriers

The advantages of InGaN based light-emitting diodes with InGaN/GaN multilayer barriers are studied.It is found that the structure with InGaN/GaN multilayer barriers shows improved light output power,lower current leakage,and less efficiency droop over its conventional InGaN/GaN counterparts.Based on the numerical simulation and analysis,these improvements on the electrical and the optical characteristics are mainly attributed to the alleviation of the electrostatic field in the quantum wells(QWs) when the InGaN/GaN multilayer barriers are used.