AlGaN基隧穿結(jié)二極管可應(yīng)用于紫外發(fā)光二極管(LED)中實(shí)現(xiàn)p-n倒置結(jié)構(gòu),提高載流子注入效率。由于AlGaN基隧穿結(jié)二極管具有較寬的禁帶寬度,通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)紫外LED有源區(qū)發(fā)光較高的透過率,有利于提高紫外LED的光提取效率。另外,帶有隧穿結(jié)的紫外LED結(jié)構(gòu)可以避免p型電極的制備,有效地解決p型AlGaN材料歐姆接觸難以實(shí)現(xiàn)的問題。然而,由于AlGaN材料較高的施主和受主激活能使其很難實(shí)現(xiàn)較高濃度的摻雜,導(dǎo)致AlGaN基隧穿結(jié)電學(xué)特性較差,大大限制了AlGaN基隧穿結(jié)二極管的應(yīng)用。為解決AlGaN基隧穿結(jié)中存在的問題,本論文提出利用AlGaN基材料本身固有的極化特性來提高隧穿結(jié)n型側(cè)的電子濃度和p型側(cè)的空穴濃度,即采用Al組分線性變化的AlGaN作為極化誘導(dǎo)摻雜層,提高n型材料和p型材料的載流子濃度,另外在n型AlGaN層和p型AlGaN層之間插入一層高Al組分的AlGaN層用于在界面處分別實(shí)現(xiàn)高濃度的二維電子氣和空穴氣,進(jìn)一步提高器件的隧穿幾率,獲得性能良好的隧穿結(jié)器件。在本論文中,我們采用金屬有機(jī)化合物化學(xué)氣相沉積(MOCVD)技術(shù)來開展實(shí)驗(yàn)研究,具體的研究工作如...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 紫外LED的研究介紹
        1.2.1 紫外LED的制備難點(diǎn)
        1.2.2 紫外LED的研究進(jìn)展
    1.3 隧穿結(jié)器件在LED中的應(yīng)用
        1.3.1 隧穿結(jié)二極管工作原理
        1.3.2 AlGaN基隧穿結(jié)二極管的優(yōu)勢(shì)
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第二章 材料制備技術(shù)及表征方法
    2.1 Ⅲ族氮化物材料的制備技術(shù)
        2.1.1 MOCVD生長原理簡介
        2.1.2 MOCVD生長系統(tǒng)簡介
    2.2 金屬材料的制備技術(shù)
        2.2.1 真空蒸鍍
        2.2.2 磁控濺射
    2.3 材料的表征方法
        2.3.1 X射線衍射(XRD)
        2.3.2 霍爾效應(yīng)測(cè)試(Hall)
        2.3.3 光致發(fā)光(PL)
        2.3.4 電致發(fā)光(EL)
        2.3.5 電流-電壓特性(Ⅰ-Ⅴ)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 SiC襯底上極化誘導(dǎo)n型 AlGaN材料的外延生長
    3.1 引言
    3.2 Al(Ga)N緩沖層對(duì)極化誘導(dǎo)n型 AlGaN材料的影響
        3.2.1 Al(Ga)N緩沖層結(jié)構(gòu)對(duì)極化誘導(dǎo)n型 AlGaN材料的影響
        3.2.2 AlN緩沖層Ⅴ/Ⅲ對(duì)極化誘導(dǎo)n型 AlGaN材料的影響
    3.3 u-Al_0.3Ga_0.7N模板層生長溫度對(duì)極化誘導(dǎo)n型 AlGaN材料的影響
    3.4 n型 AlGaN極化誘導(dǎo)摻雜層的生長優(yōu)化
        3.4.1 n型 AlGaN極化誘導(dǎo)摻雜層的摻雜優(yōu)化
        3.4.2 n型 AlGaN極化誘導(dǎo)摻雜層的厚度優(yōu)化
    3.5 本章小結(jié)
第四章 SiC襯底上極化誘導(dǎo)p型 AlGaN材料的外延生長
    4.1 引言
    4.2 AlN緩沖層Ⅴ/Ⅲ對(duì)極化誘導(dǎo)p型 AlGaN材料的影響
    4.3 u-Al_0.6Ga_0.4N模板層Ⅴ/Ⅲ對(duì)極化誘導(dǎo)p型 AlGaN材料的影響
    4.4 p型 AlGaN極化誘導(dǎo)摻雜層的生長優(yōu)化
        4.4.1 p型 AlGaN極化誘導(dǎo)摻雜層的退火溫度優(yōu)化
        4.4.2 p型 AlGaN極化誘導(dǎo)摻雜層的厚度優(yōu)化
    4.5 本章小結(jié)
第五章 AlGaN基極化誘導(dǎo)隧穿結(jié)及LED的制備研究
    5.1 引言
    5.2 極化誘導(dǎo)隧穿結(jié)的制備研究
        5.2.1 不同p型層對(duì)極化誘導(dǎo)隧穿結(jié)的影響
        5.2.2 AlGaN極化誘導(dǎo)插入層厚度對(duì)隧穿結(jié)的影響
        5.2.3 AlGaN極化誘導(dǎo)插入層組分對(duì)隧穿結(jié)的影響
    5.3 帶有極化誘導(dǎo)隧穿結(jié)的LED的制備研究
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者簡介及科研成果
致謝



本文編號(hào)：3760542