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相似文献
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1.
利用MOCVD系统在Al2O3衬底上生长InGaN材料和InGaN/GaN量子阱结构材料,研究发现InGaN材料中In组份几乎不受TMG与TMI的流量比的影响,而只与生长温度有关,生长温度由800℃降低到740℃,In组份的从0.22增加到0.45;室温InGaN光致发光光谱(PL)峰全半高宽(FWHM)为15.5nm;InGaN/GaN量子阱区InGaN的厚度2nm,但光荧光的强度与100nm厚InGaN的体材料相当。  相似文献   

2.
InGaN基量子阱作为太阳电池器件的有源区时,垒层厚度设计以及实际生长对其光学特性的影响极为重要.采用金属有机化学气相沉积(MOVCD)技术,在蓝宝石衬底上外延生长了垒层厚度较厚的InGaN/GaN多量子阱,使用高分辨X射线衍射和变温光致发光谱研究了垒层厚度对InGaN多量子阱太阳电池结构的界面质量、量子限制效应及其光学特性的影响.较厚垒层的InGaN/GaN多量子阱的周期重复性和界面品质较好,这可能与垒层较薄时对量子阱的生长影响有关.同时,厚垒层InGaN/GaN多量子阱的光致发光光谱峰位随温度升高呈现更为明显的“S”形(红移-蓝移-红移)变化,表现出更强的局域化程度和更高的内量子效率.  相似文献   

3.
不同形状量子阱的量子限制效应   总被引:2,自引:0,他引:2  
采用差分法求解有效质量方程,考虑轻重空穴的混合效应及应变效应,对三种不同形状的量子阱的能带结构、价带态密度、跃迁矩阵元进行了比较。在阱宽相同的条件下,方阱有最大的限制能力,但抛物阱和三角阱有更平坦的态密度曲线,使得以抛物阱和三角阱为有源区的激光器和半导体激光放大器可以有较低的透明电流密度。同时价带子带的耦合强烈改变了跃迁矩阵元,这对量子阱的增益特性会产生影响。  相似文献   

4.
曹文彧  王文义 《半导体光电》2019,40(2):211-214, 251
为了减弱InGaN/GaN量子阱内的压电极化场,在蓝紫光InGaN/GaN多量子阱激光器结构中采用了预应变InGaN插入层,通过变温电致发光和高分辨X射线衍射测量研究了预应变插入层对量子阱晶体质量和发光特性的影响。实验结果显示,常温下有预应变层的量子阱电致发光谱积分强度显著提高。模拟计算进一步表明,预应变层对量子阱内压电极化场有调制效果,有利于量子阱中的应力弛豫,可以有效减弱量子限制斯塔克效应,有助于提高量子阱的发光效率。  相似文献   

5.
纳米柱GaN基多量子阱(MQW)拥有量子尺寸效应以及应变释放等特性,对于提高GaN基发光二极管(LED)的发光效率具有重要意义.采用快速热退火(RTA)形成的自组装Ni纳米颗粒作为刻蚀掩膜,利用电感耦合等离子体反应离子刻蚀(ICP-RIE)制备纳米柱InGaN/GaN MQW.通过改变RTA温度发现在800℃以上才能有效形成Ni纳米颗粒掩膜.不同的ICP和射频(RF)功率条件下制备的纳米柱MQW光致发光强度相比于相同结构的平面MQW会发生显著变化.通过优化ICP-RIE的刻蚀条件,可以获得发光强度显著提高的纳米柱MQW结构.同时,纳米柱MQW中压电极化场的减弱会形成光致发光峰位蓝移.  相似文献   

6.
Aslanyan  A. E.  Avakyants  L. P.  Bokov  P. Yu.  Chervyakov  A. V. 《Semiconductors》2019,53(4):477-483
Semiconductors - Electric-field nonuniformity in the active region of a LED (light-emitting diode) heterostructure based on five identical GaN/InGaN quantum wells is investigated by the...  相似文献   

7.
The facts that in a semicondutor layered structure LO-phonon modes are rather confined in each layer and the penetration of the vibrations into the adjacent layer is negligible are well accepted. We investigate the po-laronic effect on exciton in GaAs-AlGaAs quantum wells on the basis of an electron-and hole-LO-phonon interaction Hamiltonian incorporating the peculiaties of the dispersive confined LO-phonon. The calculation of the polaronic energy is performed by using LLP variational formalism. The results of the numerical calculation are compared with earlier works without considering the effect of confinement. It is found that the exciton binding energy increases by 10% when the LO-phonon confinement is considered.  相似文献   

8.
利用选择性横向外延技术生长{11-22}半极性面GaN模板,并利用半极性面模板生长InGaN/GaN多量子阱结构。结果表明,生长出的GaN模板由半极性面{11-22}面和c面组成,多量子阱具有390nm和420 nm的双峰发光特性,局域阴极发光(CL)测试表明390 nm附近的发光峰来源于半极性面上的量子阱发光,而420 nm左右的发光峰源于c面量子阱发光。c面量子阱发光相对于斜面量子阱发光发生显著红移是因为在选择性横向外延生长过程中,In组分相比Ga较易从掩模区域向窗口中心区域迁移,形成了中心高In组分的c面量子阱,而半极性面上InGaN/GaN多量子阱量子限制斯塔克效应相比于极性面会减弱,此外,相同生长条件下半极性面的生长速率低于极性c面的生长速率。  相似文献   

9.
从实验和理论上,研究了量子限制效应对限制在GaAs/AIAs多量子阱中受主对重窄穴束缚能的影响.实验中所用的样品是通过分子束外延技术生长的一系列GaAs/AIAs多量子阱,量子阱宽度从3nm到20nm,并且在量子阱中央进行了浅受主铍(Be)原子的δ掺杂.在4,20,40,80和120K不同温度下,分别对上述系列样品进行了光致发光谱(PL)的测量,清楚地观察到了受主束缚激子从ls3/2(Г6)基态到同种宇称2s3/2(Г6)激发态的两空穴跃迁,并且从实验上测得了在不同量子阱宽度下受主的束缚能.理论上应用量子力学中的变分原理,数值计算了受主对重空穴束缚能随量子阱宽度的变化关系,比较发现理论计算和实验结果符合较好.  相似文献   

10.
从实验和理论上,研究了量子限制效应对限制在GaAs/AIAs多量子阱中受主对重窄穴束缚能的影响.实验中所用的样品是通过分子束外延技术生长的一系列GaAs/AIAs多量子阱,量子阱宽度从3nm到20nm,并且在量子阱中央进行了浅受主铍(Be)原子的δ掺杂.在4,20,40,80和120K不同温度下,分别对上述系列样品进行了光致发光谱(PL)的测量,清楚地观察到了受主束缚激子从ls3/2(Г6)基态到同种宇称2s3/2(Г6)激发态的两空穴跃迁,并且从实验上测得了在不同量子阱宽度下受主的束缚能.理论上应用量子力学中的变分原理,数值计算了受主对重空穴束缚能随量子阱宽度的变化关系,比较发现理论计算和实验结果符合较好.  相似文献   

11.
本文采用金属有机物化学气相淀积(MOCVD)方法设计并生长了两组InGaAs/A1GaAs应变多量子阱,量子阱的厚度分别为3nm和6nm,对其光致发光谱(PL)进行了研究,二者的发光波长分别为843nm和942nm,用有限深单量子阱理论近似计算了由于量子尺寸效应和应变效应引起的InGaAs/A1GaAs量子阱带隙的改变,这解释了两组样品室温下PL发射波长变化的原因。  相似文献   

12.
用透射电子显微镜(TEM)和X射线双晶衍射仪(DCXRD)对在Si(111)衬底上生长的InGaN/GaN多量子阱(MQW)LED外延材料的微结构进行了观察和分析.从TEM高分辨像观察到,在Si和AlN界面处未形成SixNy非晶层,在GaN/AlN界面附近的GaN上有堆垛层错存在,多量子阱的阱(InGaN)和垒(GaN)界面明锐、厚度均匀;TEM和DCXRD进一步分析表明MQW附近n型GaN的位错密度为10acm-2量级,其中多数为b=1/3〈112-0〉的刃位错.  相似文献   

13.
Electron holography was used to determine the piezoelectric fields across an InGaN/GaN quantum-well structure. Holograms were taken with the sample intentionally tilted such that adjacent layers overlapped. The phase changes in the overlapping regions were analyzed to determine the piezoelectric fields in each well. It was shown that the piezoelectric field was strongest at the central part of the quantum-well structure. The field strength averaged over eight InGaN wells was ~2.2 MV/cm.  相似文献   

14.
李翠云  朱华  莫春兰  江风益 《半导体学报》2006,27(11):1950-1954
用透射电子显微镜(TEM)和X射线双晶衍射仪(DCXRD)对在Si(111)衬底上生长的InGaN/GaN多量子阱(MQW)LED外延材料的微结构进行了观察和分析.从TEM高分辨像观察到,在Si和AlN界面处未形成SixNy非晶层,在GaN/AlN界面附近的GaN上有堆垛层错存在,多量子阱的阱(InGaN)和垒(GaN)界面明锐、厚度均匀;TEM和DCXRD进一步分析表明MQW附近n型GaN的位错密度为10acm-2量级,其中多数为b=1/3〈112-0〉的刃位错.  相似文献   

15.
采用高反射率的Cr/Al/Pd/Au作为LED的p-GaN和n-GaN金属电极,替代低反射率的Cr/Pd/Au电极,减小了金属电极对光的吸收,使入射到高反射率金属电极的光经过反射后增加了出射概率,提高了光萃取效率.通过进一步粗化n-GaN表面,抑制了n-GaN/空气界面的光全反射,提高了光萃取效率.实验结果表明,在350 mA电流下,采用高反射率的Cr/Al/Pd/Au电极的LED相比传统电极LED光输出增加了14.3%;结合n-GaN表面粗化,LED的光输出则增加了35.3%.  相似文献   

16.
Strained SiGe/Si multiple quantum wells (MQWs) were grown by cold-wall ultrahigh vacuum chemical vapor deposition (UHV/CVD). Photoluminescence measurement was performed to study the exciton energies of strained Si0.84 Ge0.16/Si MQWs with SiGe well widths ranging from 4.2nm to 25.4nm. The confinement energy of 43meV is found in the Si0.84Ge0.16/Si MQWs with well width of 4.2nm. The confinement energy was calculated by solving the problem of a particle confined in a single finite rectangular poteintial well using one band effect mass model. Experimental and theoretical confinement energies are in good agreement  相似文献   

17.
Two heterointerfaces with several nanometers apart will confine the electrons(orholes) in the resulting wells.In the well,there existthe quantized subband levels.Confine-ment of carriers in1D(1dimension) ,2 D or3D occurs in the nanomet...  相似文献   

18.
随着氮(N)面GaN材料生长技术的发展,基于N面GaN衬底的高亮度发光二极管(LED)的研究具有重要的科学意义.研究了具有高发光功率的N面GaN基蓝光LED的新型结构设计,通过在N面LED的电子阻挡层和多量子阱有源层之间插入p型InGaN/GaN超晶格来提高有源层中的载流子注入效率.为了对比N面GaN基LED优异的器件性能,同时设计了具有相同结构的Ga面LED.通过对两种LED结构的电致发光特性、有源层中能带图、电场和载流子浓度分布进行比较可以发现,N面LED在输出功率和载流子注入效率上比Ga面LED有明显的提升,从而表明N面GaN基LED具有潜在的应用前景.  相似文献   

19.
Shallow and deep centers in ZnO(P)/MgZnO/ZnO/MgZnO/ZnO(Ga) structures grown by pulsed laser deposition on sapphire were studied before and after annealing in oxygen atmosphere at high temperatures of 850°C to 950°C. In both as-grown and annealed structures, microcathodoluminescence spectra in the near-bandgap region demonstrate a blue-shift by 0.13 eV compared with bulk ZnO films, indicating carrier confinement in the MgZnO/ZnO/MgZnO quantum well (QW). Annealing strongly decreases the concentration of shallow uncompensated donors from ~1017 cm−3 to ~1016 cm−3 and makes it possible to probe the region of the QW by capacitance–voltage (CV) profiling. This profiling confirms charge accumulation in the QW. The dominant electron traps in the as-grown films are the well-known traps with activation energies of 0.3 eV and 0.8 eV. After annealing, the electron traps observed in the structure have activation energies of 0.14 eV, 0.33 eV, and 0.57 eV, with the Fermi level in the n-ZnO(P) pinned by the 0.14-eV traps. The annealing also introduces deep compensating defects that decrease the intensity of band-edge luminescence and produce a deep luminescence defect band at 2.2 eV. In addition, a defect vibrational band becomes visible in Raman spectra near 650 cm−1. No conversion to p-type conductivity was detected. The results are compared with the data for the structures successfully converted to p-type, and possible reasons for the observed differences are discussed.  相似文献   

20.
对蓝宝石衬底上的InGaN/GaN和InGaN/AlGaN多量子阱结构和经激光剥离去除衬底的InGaN/GaN和InGaN/AlGaN多量子阱结构薄膜样品,进行了光致发光谱、高分辨XRD和喇曼光谱测量.PL测量结果表明,相对于带有蓝宝石衬底的样品,InGaN/GaN多量子阱薄膜样品的PL谱峰值波长发生较小的蓝移,而InGaN/AlGaN多量子阱薄膜样品的PL谱峰值波长发生明显的红移;喇曼光谱的结果表明,激光剥离前后E2模的峰值从569.1减少到567.5cm-1.这说明激光剥离去除衬底使得外延层整体的压应力得到部分释放,但InGaN/GaN与InGaN/AlGaN多量子阱结构中阱层InGaN的应力发生了不同的变化.XRD的结果证实了这一结论.  相似文献   

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