隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步與突破,GaN基半導(dǎo)體材料在LED器件中廣泛應(yīng)用,其波長(zhǎng)可實(shí)現(xiàn)從紫外到藍(lán)光、綠光以及黃光范圍內(nèi)的調(diào)節(jié)。相較于藍(lán)光,綠光LED多量子阱為具有更高In組分的InGaN材料,而高質(zhì)量高In組分的InGaN材料生長(zhǎng)難度大,導(dǎo)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(huì)出現(xiàn)效率衰減現(xiàn)象,通常情況下綠光LED比藍(lán)光效率衰退更為明顯。導(dǎo)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(jìn)一步提高綠光LED的發(fā)光效率,本論文通過(guò)改變AlGaN電子阻擋層來(lái)改善空穴注入效率。研究了AlGaN電子阻擋層對(duì)具有較大V形坑結(jié)構(gòu)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(zhǎng)一層低摻的p-AlGaN層,研究了不同低摻段p-AlGaN厚度對(duì)硅襯底GaN基綠光LED發(fā)光性能的影響。結(jié)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(shì)。當(dāng)?shù)蛽蕉蝡-AlGaN厚度為25nm時(shí),520nm的綠光LED外... 

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 LED研究進(jìn)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(fù)合機(jī)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(zhǎng)、芯片制備及性能表征方法
    2.1 GaN基綠光LED外延生長(zhǎng)和芯片制備
    2.2 GaN基 LED性能表征技術(shù)
第3章 P-AlGaN層厚度對(duì)Si襯底GaN基綠光LED光電性能的影響
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 p-AlGaN厚度變化對(duì)器件EQE的影響
        3.3.2 p-AlGaN厚度變化對(duì)器件低溫EL的影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 P-AlGaN層生長(zhǎng)氣壓對(duì)Si襯底GaN基綠光LED光電性能的影響
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 生長(zhǎng)氣壓對(duì)外延結(jié)構(gòu)特性及表面形貌分析
        4.3.2 生長(zhǎng)氣壓對(duì)C雜質(zhì)元素的影響
        4.3.3 生長(zhǎng)氣壓對(duì)LED光電性能的影響
        4.3.4 生長(zhǎng)氣壓對(duì)LED低溫特性的影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 末壘AlGaN層對(duì)Si襯底Ga N基綠光LED光電性能的影響
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 末壘AlGaN對(duì) LED光電性能的影響
        5.3.2 末壘AlGaN對(duì) LED低溫性能的影響
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]GaN-based green laser diodes[J]. 江靈榮,劉建平,田愛(ài)琴,程洋,李增成,張立群,張書(shū)明,李德堯,M.Ikeda,楊輝.  Journal of Semiconductors. 2016(11)
[2]GaN基發(fā)光二極管外延中p型AlGaN電子阻擋層的優(yōu)化生長(zhǎng)[J]. 王兵,李志聰,姚然,梁萌,閆發(fā)旺,王國(guó)宏.  物理學(xué)報(bào). 2011(01)
[3]p-AlGaN電子阻擋層Al組分對(duì)Si襯底綠光LED性能影響的研究[J]. 毛清華,江風(fēng)益,程海英,鄭暢達(dá).  物理學(xué)報(bào). 2010(11)
[4]The improvement of Al2O3 /AlGaN/GaN MISHEMT performance by N2 plasma pretreatment[J]. 馮倩,田園,畢志偉,岳遠(yuǎn)征,倪金玉,張進(jìn)成,郝躍,楊林安.  Chinese Physics B. 2009(07)
[5]半導(dǎo)體照明關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 羅毅,張賢鵬,韓彥軍,錢可元.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2007(03)



本文編號(hào)：3679828