發(fā)布時間：2021-10-27 13:51

　　發(fā)光二極管（LED）作為一種新型的半導體固態(tài)光源,因其優(yōu)越的性能在照明領域掀起新的浪潮,尤其是GaN基藍光LED,已經成為當今國際科學研究的熱點。隨著科技的進步與工藝水平的提高,GaN基LED在發(fā)光效率、生長技術等方面取得了巨大突破,但是仍然存在一些問題亟待解決,例如:GaN材料具有較高的位錯密度,造成晶體質量惡化;翹曲變形導致外延片表面波長分布不均勻,并限制了大尺寸外延片的生產;極化效應的存在導致發(fā)光效率下降;高質量InGaN阱層生長困難等。其中量子阱作為LED的核心結構,直接影響著器件的品質問題,對提高LED的光電性能起著至關重要的作用,因此不斷完善對量子阱生長機制的探討具有重要的意義。針對當前存在的問題,本論文采用金屬有機氣相沉積方法,通過優(yōu)化外延層生長工藝,對InGaN/GaN多量子阱的生長過程進行探索,研究內容如下:（1）為了改善外延片波長的均勻性,系統(tǒng)研究了外延片翹曲對片內波長的影響,分析了外延片翹曲的演變過程及其形成機制。通過調節(jié)生長時間,獲得不同厚度（分別為3.72、3.63和3.56μm）的非故意摻雜GaN緩沖層,進而調控多量子阱生長前外延片的翹曲程度,控制外延生長過... 

【文章來源】：太原理工大學山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 GaN基材料的晶體結構和基本性質
        1.2.1 GaN的晶體結構
        1.2.2 GaN的基本性質
    1.3 GaN基LED概述
        1.3.1 GaN基LED發(fā)展歷史
        1.3.2 GaN基LED外延結構
        1.3.3 GaN基LED相關理論基礎
        1.3.4 目前GaN基LED存在的主要問題
    1.4 本課題的選題意義與研究內容
        1.4.1 本課題的選題意義
        1.4.2 研究內容
第二章 MOCVD生長系統(tǒng)和GaN相關的測試設備
    2.1 引言
    2.2 外延材料的制備方法
        2.2.1 材料制備方法
        2.2.2 MOCVD系統(tǒng)結構
        2.2.3 MOCVD生長原理
    2.3 實驗測試設備
        2.3.1 激光原位監(jiān)測系統(tǒng)
        2.3.2 高分辨X射線衍射儀
        2.3.3 原子力顯微鏡
        2.3.4 熒光光譜儀
    2.4 本章小結
第三章 非故意摻雜GaN層厚度對波長均勻性的影響
    3.1. 引言
    3.2. 翹曲機制分析
        3.2.1 翹曲的產生
        3.2.2 翹曲的形成原因
    3.3. 實驗樣品制備
    3.4. 樣品測試分析
        3.4.1 實驗條件驗證
        3.4.2 晶體質量分析
        3.4.3 光學性能分析
        3.4.4 激光原位監(jiān)測分析
        3.4.6 波長均勻性分析
    3.5 本章小結
第四章 TMIn流量對藍光LED外延薄膜的影響
    4.1. 引言
    4.2. 樣品制備
    4.3 實驗分析與討論
        4.3.1 合金組分分析
        4.3.2 結晶質量分析
        4.3.3 表面形貌分析
        4.3.4 PL譜的功率依賴性分析
        4.3.5 PL譜的溫度依賴性分析
    4.4 本章小結
第五章 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的科研成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Influence of growth conditions on the V-defects in InGaN/GaN MQWs[J]. 紀攀峰,劉乃鑫,魏學成,劉喆,路紅喜,王軍喜,李晉閩.  半導體學報. 2011(10)
[2]Blue InGaN light-emitting diodes with dip-shaped quantum wells[J]. 盧太平,李述體,張康,劉超,肖國偉,周玉剛,鄭樹文,尹以安,忤樂娟,王海龍,楊孝東.  Chinese Physics B. 2011(10)
[3]Blue LED growth from 2 inch to 8 inch[J]. Frank LU,Dong LEE,Dan BYRNES.  Science China Technological Sciences. 2011(01)
[4]Microstructure and strain analysis of GaN epitaxial films using in-plane grazing incidence x-ray diffraction[J]. 郭希,王玉田,趙德剛,江德生,朱建軍,劉宗順,王輝,張書明,邱永鑫,徐科,楊輝.  Chinese Physics B. 2010(07)
[5]高分辨率X射線衍射研究InGaN/GaN多量子阱結構In組分及厚度[J]. 李弋,劉斌,謝自力,張榮,修向前,江若璉,韓平,顧書林,施毅,鄭有炓.  功能材料. 2008(08)
[6]InGaN/GaN多量子阱的組分確定和晶格常數(shù)計算[J]. 丁志博,王琦,王坤,王歡,陳田祥,張國義,姚淑德.  物理學報. 2007(05)

博士論文
[1]含V形坑的Si襯底GaN基藍光LED發(fā)光性能研究[D]. 吳小明.南昌大學 2014
[2]InGaN/GaN多量子阱的結構及其光學特性的研究[D]. 王繪凝.山東大學 2014



本文編號：3461735