隨著技術的不斷進步與突破,GaN基半導體材料在LED器件中廣泛應用,其波長可實現(xiàn)從紫外到藍光、綠光以及黃光范圍內的調節(jié)。相較于藍光,綠光LED多量子阱為具有更高In組分的InGaN材料,而高質量高In組分的InGaN材料生長難度大,導致綠光LED發(fā)光效率明顯低。GaN基LED器件在小電流密度下光效高,而在較大電流下會出現(xiàn)效率衰減現(xiàn)象,通常情況下綠光LED比藍光效率衰退更為明顯。導致效率衰減的因素包括電子從有源區(qū)向P型層泄漏、空穴注入效率低以及空穴分布不均勻等。為了進一步提高綠光LED的發(fā)光效率,本論文通過改變AlGaN電子阻擋層來改善空穴注入效率。研究了AlGaN電子阻擋層對具有較大V形坑結構的硅襯底GaN基綠光LED光電性能的影響,獲得如下研究成果:1.在傳統(tǒng)的電子阻擋層后再生長一層低摻的p-AlGaN層,研究了不同低摻段p-AlGaN厚度對硅襯底GaN基綠光LED發(fā)光性能的影響。結果表明,在35A/cm~2電流密度下,隨著低摻段p-AlGaN厚度從0nm增加到38nm,綠光LED的外量子效率呈現(xiàn)先增加后減小的變化趨勢。當?shù)蛽蕉蝡-AlGaN厚度為25nm時,520nm的綠光LED外... 

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 LED研究進展
    1.2 硅襯底GaN基 LED的發(fā)展
    1.3 GaN基 LED的特性
        1.3.1 GaN基 LED量子效率
        1.3.2 GaN基 LED效率衰退
        1.3.3 GaN基 LED復合機制
    1.4 GaN基 LED空穴注入效率的改善
        1.4.1 AlGaN層的作用
        1.4.2 V形坑的作用
    1.5 本文論文章節(jié)安排
第2章 Si襯底Ga N基 LED外延生長、芯片制備及性能表征方法
    2.1 GaN基綠光LED外延生長和芯片制備
    2.2 GaN基 LED性能表征技術
第3章 P-AlGaN層厚度對Si襯底GaN基綠光LED光電性能的影響
    3.1 引言
    3.2 實驗
    3.3 結果與討論
        3.3.1 p-AlGaN厚度變化對器件EQE的影響
        3.3.2 p-AlGaN厚度變化對器件低溫EL的影響
    3.4 本章小結
第4章 P-AlGaN層生長氣壓對Si襯底GaN基綠光LED光電性能的影響
    4.1 引言
    4.2 實驗
    4.3 結果與討論
        4.3.1 生長氣壓對外延結構特性及表面形貌分析
        4.3.2 生長氣壓對C雜質元素的影響
        4.3.3 生長氣壓對LED光電性能的影響
        4.3.4 生長氣壓對LED低溫特性的影響
    4.4 本章小結
第5章 末壘AlGaN層對Si襯底Ga N基綠光LED光電性能的影響
    5.1 引言
    5.2 實驗
    5.3 結果與討論
        5.3.1 末壘AlGaN對 LED光電性能的影響
        5.3.2 末壘AlGaN對 LED低溫性能的影響
    5.4 本章小結
第6章 總結
致謝
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3679828