目前,深紫外波段激光源的缺乏嚴(yán)重制約了深紫外儀器和前沿技術(shù)的開發(fā)。半導(dǎo)體深紫外激光光源具有頻率高、體積小、節(jié)能環(huán)保、使用壽命長等優(yōu)勢,可廣泛用于殺菌凈化、疾病治療、信息技術(shù)、微機(jī)加工等領(lǐng)域。對(duì)于AlGaN低維材料光學(xué)性質(zhì)、發(fā)光機(jī)制的研究有助于光電器件的制備、有源區(qū)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與發(fā)光效率的提升。本論文通過光致熒光測量和分析,詳細(xì)研究了 AlGaN量子阱和AlGaN量子點(diǎn)的光學(xué)性質(zhì)。同時(shí),采用AlGaN量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)的外延薄膜進(jìn)行深紫外光泵垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)的制備嘗試,并對(duì)首批樣品存在的問題及改進(jìn)方向作出討論。主要研究內(nèi)容包括:(1)從低溫變功率光致發(fā)光(PL)測試和變溫光致發(fā)光測試(PL)兩個(gè)方面對(duì)AlGaN多量子阱和AlGaN量子點(diǎn)的發(fā)光特性進(jìn)行了深入討論,并對(duì)兩種材料的測試結(jié)果展開對(duì)比。低溫變功率PL測試中的強(qiáng)度擬合表明兩種材料在低溫下主要復(fù)合方式存在差異,較小的峰位和半高寬變化突出了 AlGaN量子阱樣品較弱的極化電場,而AlGaN量子點(diǎn)的峰位藍(lán)移分別由低激發(fā)功率下的庫侖屏蔽作用和高功率下能帶填充效應(yīng)導(dǎo)致。此外,通過Arrhenius公式擬合以及不同的載流子遷移動(dòng)力學(xué)模型分...

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 Ⅲ族氮化物半導(dǎo)體材料的發(fā)展歷史
    1.2 Ⅲ族氮化物半導(dǎo)體材料的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
        1.2.1 晶格結(jié)構(gòu)
        1.2.2 物理特性
        1.2.3 能帶特性
        1.2.4 極化特性
    1.3 AlGaN低維材料結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
        1.3.1 AlGaN量子阱
        1.3.2 AlGaN量子點(diǎn)
    1.4 本論文的研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排
第二章 材料生長技術(shù)與實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 MOCVD生長技術(shù)
    2.2 實(shí)驗(yàn)測試方法
        2.2.1 光致發(fā)光
        2.2.2 原子力顯微鏡
    2.3 器件制備關(guān)鍵技術(shù)
        2.3.1 鍵合技術(shù)
        2.3.2 激光剝離技術(shù)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 AlGaN低維材料光學(xué)特性研究
    3.1 AlGaN低維材料結(jié)構(gòu)
        3.1.1 AlGaN量子阱樣品結(jié)構(gòu)
        3.1.2 AlGaN量子點(diǎn)樣品結(jié)構(gòu)
    3.2 低溫變功率PL測試
        3.2.1 AlGaN量子阱變功率測試
        3.2.2 AlGaN量子點(diǎn)變功率測試
        3.2.3 變功率PL結(jié)果比較
    3.3 變溫PL測試
        3.3.1 AlGaN量子阱變溫測試
        3.3.2 AlGaN量子點(diǎn)變溫測試
        3.3.3 變溫PL結(jié)果比較
    3.4 本章小結(jié)
第四章 深紫外光泵VCSEL研制
    4.1 高反射率DBR設(shè)計(jì)
        4.1.1 分布布拉格反射鏡(DBR)
        4.1.2 DBR生長方案
        4.1.3 DBR實(shí)際生長結(jié)果與模擬比較
    4.2 器件制備工藝流程
    4.3 激光剝離試驗(yàn)
        4.3.1 AlGaN量子阱樣品激光剝離試驗(yàn)
        4.3.2 AlGaN量子點(diǎn)樣品激光剝離試驗(yàn)
        4.3.3 AFM測試
    4.4 器件性能測試及改進(jìn)
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
在學(xué)期間發(fā)表論文
致謝
參考文獻(xiàn)



本文編號(hào)：3858072