由于GaN基材料具有優(yōu)異的電化學性質(zhì),在微電子和光電領域得到了廣泛的應用。并且,隨著半導體技術和工藝的迅速發(fā)展,已經(jīng)成功制備了高功率的藍、綠、紫外光LED器件,藍光LED取得了突出的成績尤其突出,內(nèi)量子效率高達85⁸7%。目前白光照明通常采用藍光加熒光粉的方式,這種方式具有高效的優(yōu)點,但是存在藍光占比較高,顯色指數(shù)與效率難以同時兼顧的問題。為了進一步改善照明品質(zhì),實現(xiàn)多基色LED合成白光照明,需要提高長波段LED的效率,尤其是黃光的效率。本論文以前期研究者的工作作為基礎,通過優(yōu)化黃光LED量子阱的生長氣壓,P-AlGaN電子阻擋層的生長速率,量子壘層及阱前電子注入層的Si摻雜濃度,研究了不同生長條件下材料的結構特性和器件的光電性能。主要取得了以下研究成果:1.調(diào)控GaN基黃光LED量子阱的生長氣壓,研究了不同生長氣壓對量子阱結構特性以及光電性能的影響,確定了GaN基黃光LED量子阱的最佳生長氣壓。實驗結果表明,升高了量子阱生長氣壓后,阱中In組分稍有降低且均勻性更好,In團簇和N空位減少,晶體質(zhì)量逐步提升,光學性能和電學性能有所提升。但是隨著氣壓增大阱壘間界面也會...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 綜述
    1.1 引言
    1.2 GaN基LED的研究進展
        1.2.1 GaN基LED關鍵技術發(fā)展
        1.2.2 GaN基黃光LED的發(fā)展
        1.2.3 Si襯底GaN基LED的發(fā)展
    1.3 GaN基LED載流子復合及效率衰退機制
        1.3.1 LED的量子效率
        1.3.2 LED中載流子主要的復合及泄漏機制
        1.3.3 LED的量子效率衰退現(xiàn)象
    1.4 本論文結構安排
第2章 GaN基LED外延生長及表征技術
    2.1 GaN基黃光LED的外延生長
        2.1.1 MOCVD外延生長系統(tǒng)簡介
        2.1.2 壓電效應對LED發(fā)光特性的影響
        2.1.3 局域態(tài)對LED發(fā)光特性的的影響
        2.1.4 C雜質(zhì)在GaN中的來源及存在形式
        2.1.5 V型坑技術
    2.2 GaN基LED表征技術
        2.2.1 高分辨率X射線衍射(HRXRD)
        2.2.2 熒光顯微鏡(FL)
        2.2.3 二次離子質(zhì)譜(SIMS)
        2.2.4 電致發(fā)光(EL)
第3章 量子阱生長氣壓對InGaN/GaN黃光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 LED的光電性能分析
        3.3.2 外延薄膜的結構特性分析
        3.3.3 局域態(tài)和壓電場對LED性能的影響
    3.4 本章小結
第4章 P-AlGaN生長速率對GaN基黃光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 外延薄膜的結構特性分析
        4.3.2 生長速率對C雜質(zhì)元素及In含量的影響
        4.3.3 生長速率對LED光電性能的影響
        4.3.4 低溫下的光譜特性
    4.4 本章小結
第5章 Si摻雜濃度對InGaN/GaN多量子阱黃光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 外延薄膜的結構特性分析
        5.3.2 LED光電性能分析
    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



本文編號：3848393