局域表面等離激元對InGaN/GaN多量子阱發(fā)光效率的影響
發(fā)布時間:2021-11-19 04:28
Ag納米粒子的形貌對InGaN/Ga N多量子阱(MQWs)的光致發(fā)光(PL)效率有著顯著影響。本文采用離子束沉積(IBD)技術(shù)將Ag沉積在InGaN/Ga N MQWs上,然后通過快速熱退火處理制備Ag納米粒子。通過改變Ag的沉積時間獲得了具有不同Ag納米粒子形貌的樣品。用原子力顯微鏡對各樣品的Ag納米粒子形貌和尺寸進行了表征,并且測試了吸收譜、室溫和變溫PL譜及時間分辨光致發(fā)光(TRPL)譜。結(jié)果表明:隨著Ag沉積時間的延長,所得Ag納米粒子粒徑增大,粒子縱橫比先增大后減小且吸收譜峰紅移。由于不同形貌的Ag納米粒子在入射光作用下產(chǎn)生的局域表面等離激元(LSPs)與MQWs中激子耦合強度不同,光發(fā)射能力也不同,與沒有Ag納米粒子的樣品相比,沉積時間為15 s的樣品室溫PL積分強度被抑制6.74倍,沉積時間為25 s和35 s的樣品室溫PL積分強度分別增強1.55和1.72倍且峰位發(fā)生紅移,沉積時間為45 s的樣品室溫PL積分強度基本沒有變化。TRPL與變溫PL的測試結(jié)果證明,室溫PL積分強度的改變是由于LSPs與MQWs中的激子耦合作用引起的?v橫比大且吸收譜與MQWs的PL譜交疊大...
【文章來源】:發(fā)光學(xué)報. 2017,38(03)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
具有不同攤沉積時間的InGaN/GaN
第3期許恒,等:局域表面等離激元對InGaN/GaN多量子阱發(fā)光效率的影響3271.000.751555Depositiontime/sAspectratio0.500.250(b)253545406080100120140160406080100120140160Diameter/nmDensity/滋m-2AspectratioDiameter46.8Dersity02.0S51.51.00.52.0滋m1.51.00.5滋mnm22.30.32.0S31.51.00.52.0滋m1.51.00.5滋mnm34.0-0.92.0S41.51.00.52.0滋m1.51.00.5滋mnm2.002.0S11.51.00.52.0滋m1.51.00.5滋mnm0.62.0S21.51.00.52.0滋m1.51.00.5滋mnm(a)5.0圖1(a)具有不同Ag沉積時間的InGaN/GaNMQWs樣品表面AFM形貌圖;(b)各樣品Ag納米粒子的粒徑、縱橫比及密度統(tǒng)計圖。Fig.1(a)AFMimagesofsurfacemorphologyofInGaN/GaNMQWssampleswithdifferentAgdepositiontime.(b)Statisticalgraphofdiameter,aspectratioanddensityofAgnanoparticles.450650姿/nmAbsorbance/a.u.400500550600S2S4S3S5PLPLintensity/a.u.圖2室溫時Ag納米粒子吸收譜和InGaN/GaNMQWsPL譜對比圖Fig.2AbsorbancespectraofAgnanoparticlesandPLspec-trumofInGaN/GaNMQWsatroomtemperature420520姿/nmPLintensity/a.u.400440460480500×5S1S2S3S4S5圖3具有不同Ag沉積時間的InGaN/GaNMQWs樣品的室溫PL譜Fig.3RoomtemperaturePLspectraofInGaN/GaNMQWswithdifferentAgdepositiontime
第3期許恒,等:局域表面等離激元對InGaN/GaN多量子阱發(fā)光效率的影響3271.000.751555Depositiontime/sAspectratio0.500.250(b)253545406080100120140160406080100120140160Diameter/nmDensity/滋m-2AspectratioDiameter46.8Dersity02.0S51.51.00.52.0滋m1.51.00.5滋mnm22.30.32.0S31.51.00.52.0滋m1.51.00.5滋mnm34.0-0.92.0S41.51.00.52.0滋m1.51.00.5滋mnm2.002.0S11.51.00.52.0滋m1.51.00.5滋mnm0.62.0S21.51.00.52.0滋m1.51.00.5滋mnm(a)5.0圖1(a)具有不同Ag沉積時間的InGaN/GaNMQWs樣品表面AFM形貌圖;(b)各樣品Ag納米粒子的粒徑、縱橫比及密度統(tǒng)計圖。Fig.1(a)AFMimagesofsurfacemorphologyofInGaN/GaNMQWssampleswithdifferentAgdepositiontime.(b)Statisticalgraphofdiameter,aspectratioanddensityofAgnanoparticles.450650姿/nmAbsorbance/a.u.400500550600S2S4S3S5PLPLintensity/a.u.圖2室溫時Ag納米粒子吸收譜和InGaN/GaNMQWsPL譜對比圖Fig.2AbsorbancespectraofAgnanoparticlesandPLspec-trumofInGaN/GaNMQWsatroomtemperature420520姿/nmPLintensity/a.u.400440460480500×5S1S2S3S4S5圖3具有不同Ag沉積時間的InGaN/GaNMQWs樣品的室溫PL譜Fig.3RoomtemperaturePLspectraofInGaN/GaNMQWswithdifferentAgdepositiontime
【參考文獻】:
期刊論文
[1]納米柱高度對GaN基綠光LED光致發(fā)光譜的影響[J]. 黃華茂,黃江柱,胡曉龍,王洪. 發(fā)光學(xué)報. 2016(08)
[2]Advances and prospects in nitrides based light-emitting-diodes[J]. 李晉閩,劉喆,劉志強,閆建昌,魏同波,伊?xí)匝?王軍喜. Journal of Semiconductors. 2016(06)
[3]Enhancement of blue InGaN light-emitting diodes by using AlGaN increased composition-graded barriers[J]. 雷嚴(yán),劉志強,何苗,伊?xí)匝?王軍喜,李晉閩,鄭樹文,李述體. Journal of Semiconductors. 2015(05)
[4]Ag納米粒子生長動力學(xué)的局域表面等離子體共振研究[J]. 陳麗華,徐剛,徐雪青,王春平. 高;瘜W(xué)工程學(xué)報. 2009(02)
博士論文
[1]利用表面等離激元技術(shù)提高發(fā)光二極管發(fā)光效率的研究[D]. 林異株.山東大學(xué) 2011
本文編號:3504287
【文章來源】:發(fā)光學(xué)報. 2017,38(03)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
具有不同攤沉積時間的InGaN/GaN
第3期許恒,等:局域表面等離激元對InGaN/GaN多量子阱發(fā)光效率的影響3271.000.751555Depositiontime/sAspectratio0.500.250(b)253545406080100120140160406080100120140160Diameter/nmDensity/滋m-2AspectratioDiameter46.8Dersity02.0S51.51.00.52.0滋m1.51.00.5滋mnm22.30.32.0S31.51.00.52.0滋m1.51.00.5滋mnm34.0-0.92.0S41.51.00.52.0滋m1.51.00.5滋mnm2.002.0S11.51.00.52.0滋m1.51.00.5滋mnm0.62.0S21.51.00.52.0滋m1.51.00.5滋mnm(a)5.0圖1(a)具有不同Ag沉積時間的InGaN/GaNMQWs樣品表面AFM形貌圖;(b)各樣品Ag納米粒子的粒徑、縱橫比及密度統(tǒng)計圖。Fig.1(a)AFMimagesofsurfacemorphologyofInGaN/GaNMQWssampleswithdifferentAgdepositiontime.(b)Statisticalgraphofdiameter,aspectratioanddensityofAgnanoparticles.450650姿/nmAbsorbance/a.u.400500550600S2S4S3S5PLPLintensity/a.u.圖2室溫時Ag納米粒子吸收譜和InGaN/GaNMQWsPL譜對比圖Fig.2AbsorbancespectraofAgnanoparticlesandPLspec-trumofInGaN/GaNMQWsatroomtemperature420520姿/nmPLintensity/a.u.400440460480500×5S1S2S3S4S5圖3具有不同Ag沉積時間的InGaN/GaNMQWs樣品的室溫PL譜Fig.3RoomtemperaturePLspectraofInGaN/GaNMQWswithdifferentAgdepositiontime
第3期許恒,等:局域表面等離激元對InGaN/GaN多量子阱發(fā)光效率的影響3271.000.751555Depositiontime/sAspectratio0.500.250(b)253545406080100120140160406080100120140160Diameter/nmDensity/滋m-2AspectratioDiameter46.8Dersity02.0S51.51.00.52.0滋m1.51.00.5滋mnm22.30.32.0S31.51.00.52.0滋m1.51.00.5滋mnm34.0-0.92.0S41.51.00.52.0滋m1.51.00.5滋mnm2.002.0S11.51.00.52.0滋m1.51.00.5滋mnm0.62.0S21.51.00.52.0滋m1.51.00.5滋mnm(a)5.0圖1(a)具有不同Ag沉積時間的InGaN/GaNMQWs樣品表面AFM形貌圖;(b)各樣品Ag納米粒子的粒徑、縱橫比及密度統(tǒng)計圖。Fig.1(a)AFMimagesofsurfacemorphologyofInGaN/GaNMQWssampleswithdifferentAgdepositiontime.(b)Statisticalgraphofdiameter,aspectratioanddensityofAgnanoparticles.450650姿/nmAbsorbance/a.u.400500550600S2S4S3S5PLPLintensity/a.u.圖2室溫時Ag納米粒子吸收譜和InGaN/GaNMQWsPL譜對比圖Fig.2AbsorbancespectraofAgnanoparticlesandPLspec-trumofInGaN/GaNMQWsatroomtemperature420520姿/nmPLintensity/a.u.400440460480500×5S1S2S3S4S5圖3具有不同Ag沉積時間的InGaN/GaNMQWs樣品的室溫PL譜Fig.3RoomtemperaturePLspectraofInGaN/GaNMQWswithdifferentAgdepositiontime
【參考文獻】:
期刊論文
[1]納米柱高度對GaN基綠光LED光致發(fā)光譜的影響[J]. 黃華茂,黃江柱,胡曉龍,王洪. 發(fā)光學(xué)報. 2016(08)
[2]Advances and prospects in nitrides based light-emitting-diodes[J]. 李晉閩,劉喆,劉志強,閆建昌,魏同波,伊?xí)匝?王軍喜. Journal of Semiconductors. 2016(06)
[3]Enhancement of blue InGaN light-emitting diodes by using AlGaN increased composition-graded barriers[J]. 雷嚴(yán),劉志強,何苗,伊?xí)匝?王軍喜,李晉閩,鄭樹文,李述體. Journal of Semiconductors. 2015(05)
[4]Ag納米粒子生長動力學(xué)的局域表面等離子體共振研究[J]. 陳麗華,徐剛,徐雪青,王春平. 高;瘜W(xué)工程學(xué)報. 2009(02)
博士論文
[1]利用表面等離激元技術(shù)提高發(fā)光二極管發(fā)光效率的研究[D]. 林異株.山東大學(xué) 2011
本文編號:3504287
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