题目：电子泄露有关的氮化镓蓝光发射二极管低温发光效率行为

The typical light emission efficiency behaviors of InGaN/GaN multi-quantum well （MQW） blue light- emitting diodes （LEDs） grown on c-plane sapphire substrates are characterized by pulsed current operation mode in the temperature range 40 to 300 K. At temperatures lower than 80 K, the emission efficiency of the LEDs decreases approximately as an inverse square root relationship with drive current. We use an electron leakage model to explain such efficiency droop behavior; that is, the excess electron leakage into the p-side of the LEDs under high forward bias will significantly reduce the injection possibility of holes into the active layer, which in turn leads to a rapid reduction in the radiative recombination efficiency in the MQWs. Combining the electron leakage model and the quasi-neutrality principle in the p-type region, we can readily derive the inverse square root dependent function between the light emission efficiency and the drive current. It appears that the excess electron leakage into the p-type side of the LEDs is primarily responsible for the low-temperature efficiency droop behavior.     

势垒材料对GaN基异质结电学特性的影响研究

基于势垒材料分别为Al0.27Ga0.73N和In0.17Al0.83N的GaN基异质结肖特基二极管(SBD),研究了GaN基异质结的漏电流输运机制、二维电子气密度和反向击穿电压等重要电学特性。结果表明,AlGaN/GaN SBD的反向电流主要由Frenkel-Poole(FP)发射机制主导,而InAlN/GaN SBD的反向电流在低电场下表现为FP发射电流,在高电场下则表现为Fowler-Nordheim隧穿电流。InAlN/GaN SBD的异质界面二维电子气密度明显高于AlGaN/GaN SBD,但是InAlN层存在高密度的缺陷,导致InAlN/GaN SBD的反向漏电流较大,且反向击穿电压较低。     

GaN基肖特基势垒二极管的漏电流传输与退化机制

通过比较反向偏压下AlGaN/GaN异质结肖特基势垒二极管(SBD)和GaN SBD的电流特性、电场分布和光发射位置,研究了GaN基SBD的漏电流传输与退化机制。结果表明,AlGaN/GaN SBD退化前后漏电流均由Frenkel-Poole(FP)发射机制主导,而GaN SBD低场下为FP发射电流,高场下则为Fowler-Nordheim(FN)隧穿电流。电场模拟和光发射测试结果表明,引起退化的主要原因是高电场,由于结构不同,两种SBD的退化机制和退化位置并不相同。根据实验结果,提出了一种高场FN隧穿退化模型,该模型强调应力后三角势垒变薄导致FN隧穿增强是GaN SBD退化的内在机制。     

AlGaN/GaN肖特基二极管漏电流传输机制与模型

制备了一种势垒层为非掺杂Al0.27Ga0.73N的AlGaN/GaN肖特基二极管。通过拟合不同温度和应力时间下的电流数据,研究了该肖特基二极管的反向漏电流的传输机制和模型。研究表明,在不同温度下,ln(I/E)与E1/2呈线性关系,电流由Frenkel-Poole(FP)发射主导。考虑极化电场和势垒层缺陷的影响,对FP发射模型进行了修正。对修正后的FP模型进行了光发射显微镜测试。测试结果表明,AlGaN/GaN肖特基二极管漏电流的传输机制为高电场通过缺陷发射电子,缺陷的势垒高度约为0.3 eV。     

高场应力下晶格匹配In_(0.17)Al_(0.83)N/GaN HEMT退化研究北大核心CSCD

制备了晶格匹配In_(0.17)Al_(0.83)N/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT),并通过施加一个持续的应力,研究了器件在不同源漏应力下的退化机制。结果表明:应力后器件主要参数如饱和漏电流、跨导峰值和阈值电压等均发生明显的退化,并且随着源漏应力的增大,退化越来越明显。通过分析不同应力条件下器件转移特性的退化与恢复过程,提出一个沟道电子俘获和去俘获机制来解释该退化:由于InAlN势垒层中存在高密度缺陷,应力持续过程中,沟道热电子逐渐被缺陷俘获,导致器件退化;当源漏应力被撤去后,经过一段时间,俘获的电子被释放,器件性能逐渐恢复。     

氮化镓基高电子迁移率晶体管栅电流输运机制研究

制备了与AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管栅极结构与性能等效的圆形肖特基二极管结构,测量了器件的变温电流-电压特性,研究其在正向与反向偏压条件下的载流子输运过程。结果表明:(1)正向低偏压线形区的电流主要为缺陷辅助隧穿电流,而体电阻效应显著的高偏压区,经典热发射机制占主导地位;(2)AlGaN势垒层中的极化电场对器件的反向漏电流起重要作用,载流子的主要输运过程为Frenkel-Poole发射机制。