掺Si对AlGaInP_GaInP多量子阱发光性能的影响
Si衬底MOCVD生长GaN／InGaN多量子阱缺陷TEM研究
中 图分 类号 ：Ｔ ０ Ｎ３ ４
文 献 标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：０ ５ — １ ７ ２ ０ ）３ ０ ３ — ５ ２ ３ ４ ７ （ ０ ８ ０ —５ ９ ０
１ 引 言
２ 实验
采用 Ｔ ｏ ｓＳ ｎＣ ｈ ｍａ ｗａ ＣＳ低 压 ＭｏＣ ＶＤ 系统 在 Ｓ ｉ 过异 质外 延获 得 ， 蓝宝 石是 目前异 质 外延 最 常 用 的衬 底 衬底 上 生长 Ｇａ 基 ＭＱｗ ． 甲基 铝 （ ＭＡ１ 三 甲基 Ｎ 三 Ｔ ）、 材料 ， 但蓝 宝 石 衬 底 成 本 高 、 热 性 差 、 工 工 艺 难 度 散 加 大 ， 们 一直希 望 能 以硅 片代 替 蓝 宝 石衬 底 外 延 Ｇａ 镓 （ ＭＧａ 三 甲基 铟 （ ＭＩ ）和 氨 气 （ 人 Ｎ， Ｔ ）、 Ｔ ｎ ＮＨ３ ）分别 用 硅衬底 不仅 导热 性 好 、 本 低 ， 成 而且 加 工 工艺 成 熟 、 解 作 Ａ１ 、 易 源 Ｇａ源 、ｎ源 和 Ｎ 源 ，硅 烷 （ ｉ ）和 二茂 镁 Ｉ ＳＨ 理 、 得 到大 面积 高质量 商 业化 衬底 以及 硅 基器 件 易 于 （ Ｐ Ｍｇ 易 Ｃ ｚ ）分 别用 作 ｎ型 和 Ｐ型 掺 杂 剂 ． 底 进 入 反 应 衬 集成 等优 点 ， 科 学工作 者 一 直没 有 放弃 对 硅衬 底 氮 化 室后 在 Ｈ 氛 中 于高 温 下进 行 处 理 ， 使 气 以去 除 硅 衬底 表 然 ０ ｏ 右 ， 长 厚 约 １ ０ ｍ Ｃ左 生 ２ｎ 物生 长 的研 究 ． Ｎ 由于与 ｓ 衬 底 之 问存 在 较 大 的 晶 面 氧 化 物 ． 后 温 度 降 至 ８ ０ Ｇａ ｉ 格 失配 （７ ） １ ％ 和热膨 胀 系数 的差 异 （ ６ ， 难 生 长 出 的 Ａ１ 缓 冲层 ， 着 把 温度 升 至 １ ５ ℃ 生长 ２ ０ ｍ 的 ５ ％） 很 Ｎ 接 ００ ０ｎ 高质量 的 Ｇａ 外延 层 ． Ｇａ Ｎ 而 Ｎ外 延 层 的生 长直 接 影 响 Ｇａ 高 温缓 冲层 ， 生 长 ０ ４ ｍ 厚未 故意 掺杂 的 Ｇａ Ｎ 再 ． Ｎ Ｇａ Ｉ Ｇａ 量 子 阱 的质 量 ， 响其 发 光 性 能 ． 究 发 层 ， 着生 长 ２ ｍ 厚 掺 Ｓ 的 ｎ型 Ｇａ 接 下来 在 ７ ０ Ｎ／ ｎ Ｎ 影 研 接 ｉ Ｎ， ４ ℃ 现， 当外 延层 的厚度 达到 ０ ３ ｍ 以上 时 ， 外 延 温度 冷 生 长 ５个周 期 的 Ｇａ Ｉ Ｇａ 多 量 子 阱有 源层 ， ． 从 Ｎ／ｎ Ｎ 以及 在 却 到室 温 时样 品就会 出现开 裂 ． 厚度 越 厚 ， 裂 越严 重 ， ９ ０ 生 长 ２ ０ ｍ 的 Ｐ型 Ｇａ ４． 微 ９℃ ０ｎ ｒ ｊ Ｎ＿ 无法 做 到器件 所 要 求 的 ３ ｍ 而 不 开 裂 ， 是 制 约 硅 基 这 实验观 察所 用 Ｔ Ｍ 横 断 面 试 样 是 将 样 品 膜 面 用 Ｅ 材料 与器 件 发展 的瓶 颈之 一 ． 控制 多 量 子 阱 的缺 陷 是保 Ｇａａ ｔｎ胶对 粘 ， 线切 割 至 ３ ｍｍ ×ｌ ｍｍ， 纸 打 磨抛 光 厚 砂 证 Ｌ Ｄ 发 光 性 能 和 寿命 的关 键 ， 何 提 高 量 子 阱 的 生 度 至 ６ ｔ 左 右 ， 凹 坑 仪 上 将 其 ｄｐ ｌ ， 光 至 Ｅ 如 ０ｍ ￣ 在 ｉｐｅ 抛 长质 量是 材料 研究 工作 者 追求 的 目标 ． ２ ｔ 离 子 减 薄 仪 Ａｒ离 子 ３ ５ ｅ 能 量 对 其 轰 击 至 ０ ｍ， ￣ ． ｋＶ 透射 电子 显 微 镜 （ Ｅ 具 有 高 分 辨 率 、 接 成 像 １ ｎ 以下 ．Ｅ Ｔ Ｍ） 直 ０ｍ Ｊ ＯＬ一２ １ ０ ０透 射 电子显 微 镜 ２ ０ ｅ 工 作 ０ ｋＶ 特点 ， 是用来 研 究 材 料 微 结 构 及 其 缺 陷 的重 要 工具 ． 当 电压 对试 样 观察 ， 获得 普通 的衍 射 衬度 明暗 场像 以及 可 晶体原 子排 列 出现无 序 或转 为其 他 有 序结 构 时 ， 射 电 高分 辨透 射 电子显 微 像 ． 样 表 面用 饱 和 ＫＯＨ 溶 液 腐 透 试 子 显微 镜利 用 电 子衍 射 和衬 度 成 像 原 理 在 不 同 条 件 下 蚀 ５ ｎ 去 离子 水 冲洗 、 干 ， 发 射 扫 描 电子 显 微 镜 ｍｉ ， 烘 场 成 像 ， 以研 究 晶体 生 长过 程 缺 陷 （ 错 、 错 、 一缺 可观 察其 ｓ 可 位 层 ｖ ＥＭ 成像 ． 陷 、 转畴 ） 反 的形 成 、 分布 及 其 特 性 ． 文 对 ｓ 衬 底 Ａ１ 本 ｉ Ｎ ３ 结 果 与 分 析 低 温缓 冲层 生长 的 Ｇａ Ｉ Ｇａ 量 子 阱 进 行 了横 断 面 Ｎ／ｎ Ｎ Ｔ Ｍ 成 像研 究 ， Ｅ 在衬 底 和 缓 冲 层 区域 进 行 了 高分 辨 电 图 １ 电子沿［ １０ 晶带 轴入 射 ， 射矢量 ｇ １０ 是 １Ｏ ］ 衍 ＝１２
《界面处理调控InGaN-GaN多量子阱结构光学性能的研究》范文
《界面处理调控InGaN-GaN多量子阱结构光学性能的研究》篇一界面处理调控InGaN-GaN多量子阱结构光学性能的研究一、引言随着半导体光电子技术的飞速发展，InGaN/GaN多量子阱（MQW）结构因其独特的能带结构和优异的光学性能，在光电器件领域中得到了广泛的应用。
然而，其光学性能的优化与调控一直是科研领域的热点和难点。
界面处理作为影响MQW结构光学性能的关键因素之一，其调控手段及效果的研究显得尤为重要。
本文旨在探讨界面处理对InGaN/GaN多量子阱结构光学性能的调控机制及影响，以期为优化光电器件性能提供理论依据。
二、InGaN/GaN多量子阱结构概述InGaN/GaN多量子阱结构是一种典型的半导体异质结构，由交替排列的InGaN和GaN薄层组成。
其能带结构具有独特的梯度变化，使得电子和空穴在量子阱中发生有效的限制和复合，从而产生强烈的光发射效应。
然而，由于界面处存在悬挂键、电荷积累等问题，界面质量对MQW结构的光学性能具有显著影响。
三、界面处理技术及其对光学性能的影响界面处理技术是改善MQW结构光学性能的关键手段。
常见的界面处理方法包括：表面钝化、原子层沉积、等离子体处理等。
这些方法能够有效减少界面悬挂键、提高界面平整度、降低电荷积累等，从而优化MQW结构的光学性能。
（一）表面钝化技术表面钝化是通过在界面处引入一层介质层或原子层，以消除悬挂键和减少表面缺陷。
这种方法能够显著提高MQW结构的发光效率和稳定性。
例如，通过使用氢化处理（HCl或H2），将InGaN/GaN界面处的悬挂键进行饱和处理，能够有效提高光输出功率和发光强度。
（二）原子层沉积技术原子层沉积是一种利用气相化学反应在低温条件下实现高精度的原子层尺度沉积技术。
该方法可以在界面处精确控制薄膜厚度和组分，有效改善界面质量和减少电荷积累。
此外，通过选择合适的沉积材料（如高k介质材料），可以提高MQW结构的电子势垒高度和电子限域效应，从而优化其光学性能。
InGaN_GaN多量子阱势垒层掺In工艺及其应用研究_吕拴军
目录
目录
第一章 绪论 ......................................................................................................................... 1 1.1 引言 ......................................................................................................................... 1 1.2 LED 发光二极管的优势 ....................................................................................... 1 1.3 LED 的发展历程及国内外研究比较 .................................................................. 2 1.4 本文研究的目的与意义 ....................................................................................... 4 第二章 GaN 的有关性质与材料的外延生长 ................................................................... 5 2.1 GaN 材料的基本性质 ........................................................................................... 5 2.1.1 GaN 的晶体结构 ........................................................................................ 5 2.1.2 GaN 的化学性质 ........................................................................................ 5 2.1.3 GaN 的电学性质 ........................................................................................ 6 2.1.4 GaN 的光学性质 ........................................................................................ 6 2.2 GaN 材料的生长 .................................................................................................... 6 2.2.1 衬底的选择 ................................................................................................ 6 2.2.2 外延方法的选择 ........................................................................................ 8 2.2.3 GaN 基 LED 关键材料的外延生长 ....................................................... 11 2.2.4 GaN 基 LED 外延生长小结 .................................................................... 13 第三章 LED 基本特性简介 ............................................................................................. 15 3.1 LED 发光的基本原理 ......................................................................................... 15 3.2 LED 的主要特性 .................................................................................................. 16 3.2.1 LED 的伏安（ V-I）特性 ........................................................................ 16 3.2.2 LED 的光谱特性 ...................................................................................... 17 3.2.3 LED 的热特性 .......................................................................................... 18 第四章 LED 发光效率的影响因素及提高措施 ............................................................ 19 4.1 影响 LED 发光效率的主要因素 ....................................................................... 19 4.2 提高发光效率的各种有效手段 ........................................................................ 20 4.2.1 内量子效率提高的措施 ......................................................................... 21 4.2.2 外量子效率提高的措施 ........................................................................... 23 第五章 GaN 基 LED 的多量子阱垒层掺 In 研究 ......................................................... 29 5.1 多量子阱垒掺 In 实验部分 ............................................................................... 29 5.1.1 实验准备 .................................................................................................. 29 5.1.2 实验样品制备 .......................................................................................... 30 5.1.3 实验测试手段 ........................................................................................... 31 5.2 多量子阱垒层掺 In 实验数据与讨论 ............................................................... 32
垒结构对硅衬底gan基绿光led性能的影响
摘要GaN基LED凭借其可控的全色光谱能隙以及优良的物理化学性能，在各种照明、背光等领域有着广泛的应用前景，已逐步成为新一代绿色照明光源。
目前LED照明的主流技术方案是“蓝光LED+黄色荧光粉”合成白光，虽然可以获得较高的光效，但色温、显色指数等色品质不佳。
为了获得真正意义上的高品质LED照明光源，白光需要采用全LED混光来实现，即采用红、绿、蓝三基色LED （RGB）获得白光，这样就可以实现低色温、高显色指数以及高效率的完美结合。
而目前绿光的发光效率远远落后于蓝光和红光LED，学术界称之为“Green gap”，这也成为实现RGB白光光源的主要技术瓶颈。
因此，进一步提升绿光LED量子效率成为近几年LED领域的研究热点。
与垒之间的晶格失配导致量子阱中存在较大应力，这种应力对绿光LED的光电性能有明显影响，但一直没有统一的认知。
基于硅衬底LED技术平台，本文通过改变垒结构较为系统地研究了垒对硅衬底绿光LED应力、光电特性、结温特性以及老化特性的影响。
获得了以下研究成果：1）采用高分辨率X射线衍射（HRXRD）测试了三种不同垒结构（垒中含InGaN、垒含AlGaN以及全GaN垒）的Si衬底GaN基绿光LED外延薄膜（1015）面非对称衍射倒易空间分布图，定性的表征了三种结构量子阱的应力状态，结果表明，垒层中引入InGaN和AlGaN均能明显减小绿光量子阱所受的压应力，其中引入InGaN时所受压应力最小。
2）将上述三种垒结构的Si衬底GaN基绿光LED外延片制作成垂直结构芯片，研究了其变温电致发光（VTEL）性能，结果表明：在同一温度下，随着电流密度的增加，三种结构的EL峰值波长均发生蓝移，但程度存在差异。
环境温度为低温13K时，随着电流密度的增加，垒中含AlGaN的蓝移量大于全GaN垒，全GaN垒和垒中含InGaN的蓝移量相近。
在环境温度为300K（室温）时，蓝移量的大小也不同，大小关系为：全GaN垒大于垒中含AlGaN，垒中含AlGaN又大于垒中含InGaN。
《界面处理调控InGaN-GaN多量子阱结构光学性能的研究》范文
《界面处理调控InGaN-GaN多量子阱结构光学性能的研究》篇一界面处理调控InGaN-GaN多量子阱结构光学性能的研究一、引言近年来，随着光电子技术的快速发展，InGaN/GaN多量子阱（MQW）结构因其优异的发光性能在光电领域得到广泛应用。
其具有较高的光提取效率、窄的半峰全宽（FWHM）和可调的发射波长等特性，在光电器件如LEDs、LDs和光探测器等方面展现出巨大潜力。
然而，界面处理对于改善InGaN/GaN MQW结构的光学性能至关重要。
本文旨在研究界面处理对InGaN/GaN MQW 结构光学性能的调控机制及其影响。
二、InGaN/GaN多量子阱结构的基本原理InGaN/GaN MQW结构是一种由交替生长的InGaN和GaN层组成的周期性结构。
其发光性能主要取决于量子阱中的电子和空穴的复合过程。
当电流通过MQW结构时，电子和空穴分别从n 型和p型区域注入到量子阱中，发生复合并释放光子。
因此，提高电子和空穴的注入效率和复合效率是提高MQW结构光学性能的关键。
三、界面处理对InGaN/GaN MQW结构的影响界面处理是改善InGaN/GaN MQW结构光学性能的重要手段。
通过优化界面处理技术，可以改善晶格匹配、减少缺陷密度、提高载流子迁移率等，从而提高MQW结构的光学性能。
首先，通过采用先进的生长技术如金属有机化学气相沉积（MOCVD）等，可以精确控制InGaN/GaN MQW结构的生长过程，从而优化界面质量。
其次，采用表面处理技术如氮化处理、退火处理等，可以减少界面处的缺陷和杂质，提高载流子的迁移率。
此外，通过优化量子阱的尺寸、周期等参数，可以调节其能带结构，进而调控发光波长等光学性能。
四、实验研究方法及结果分析本部分详细描述了实验过程中所采用的实验方法、步骤以及所得的实验结果。
实验主要采用了X射线衍射（XRD）、光致发光（PL）光谱等技术手段，分析了不同界面处理条件下的InGaN/GaN MQW结构的光学性能变化。
掺杂与Al组分对AlGaInP四元系LED发光效率的影响
第25卷 第4期2004年8月发 光 学 报C HI NESE JOURNAL OF LUMINESC ENCEVol.25,No.4Aug.,2004文章编号:1000 7032(2004)04 0379 04掺杂与Al 组分对AlGaInP 四元系LED 发光效率的影响陈贵楚,范广涵,陈练辉,刘 鲁(华南师范大学光电子材料与技术研究所,广东广州 510631)摘 要:在AlGaInP 四元系双异质结发光二极管(D H LED)的材料生长过程中,限制层的Al 组分与p 型掺杂浓度的确定有较大的随意性,这对LED 的发光不利。
通过分析载流子在发光二极管(LED)双异质结中的输运情况,得到了在不同的p 型掺杂程度下,限制层Al 组分与LED 发光效率的关系,从而可以探索p 型掺杂与Al 组分对发光效率影响的规律,得到的结论对于LED 的器件结构设计以及MOC VD 材料生长有一定的指导意义。
关 键 词:Al GaInP;Al 组分;p 型掺杂;发光效率中图分类号:TN209 文献标识码:A收稿日期:2003 05 19;修订日期:2003 09 28 基金项目:国家科技攻关计划资助项目(00 068)作者简介:陈贵楚(1974-),男,湖南岳阳人,硕士研究生,主要从事光电子材料与器件的研究。
E mai l:gchenbox@,Tel:(020)387477921 引 言目前发光二极管的发展方向主要是高亮度及全彩色,Ga AlAs 、GaAlInP 与GaInN 是较成熟的半导体发光材料,其中Ga AlAs 是红光二极管的优选材料,Ga AlInP 材料根据Al 组分的变化能得到红光(680nm )到绿光(560nm )的光波。
最早的GaAlInP 高亮度发光二极管在20世纪90年代初由美国HP [1]和日本的Toshiba [2]首先研制成功。
GaInN 是制备蓝绿高亮度LED 的理想材料,在1993年由日本Nichia [3]首先制作成功。
Si衬底GaN基多量子阱外延材料的TEM研究
文 章编 号 ：００６ ８ （ ０ １ ０ － １ －５ １０ ．２ １２ １ ） ６０ ２０ ５
Ｓ 衬底 Ｇ Ｎ基 多量子 阱外延材料 的 Ｔ Ｍ研 究 ｉ ａ Ｅ
李翠云 ， 占腊 生
（ 景德 镇 陶瓷 学院机 电 学院 ， 西 景 德镇 ３ ３０ ） 江 ３ ０ １
摘 要 ： 文采 用 高分 辨 透 射 电子 显 微 技 术 对 在 Ｓ 衬 底 生 长 的 Ｇ Ｎ 基 多量 子 阱 外 延材 料 的位 错 特 征 、 延 层 与 衬 本 ｉ ａ 外
厚 度相 近 。
率集成 电路 的理 想 材料 ， 信 息 显 示 和 固态 照 明 等 在
领域具 有广 阔 的应用 前景 ¨ 。尽 管人们 对 Ｇ Ｎ 材 ’ ａ 料及 器件 的应用 已进 行 了广泛 的研 究 ， 还 有一 些 但 重要 的 问题 有 待 解 决 。首 先 ， 材 料 生 长 中 ， 在 由于 没有 匹配 的衬底 ， 延生 长 的 Ｇ Ｎ 薄膜 往往 含有 大 外 ａ
应 力 。Ｇ Ｎ缓 冲层 呈 三 维 岛状 生 长 ， 种 生 长模 式 ａ 这
能够增 大 晶粒 ， 小 晶粒 取 向偏 差 以 减 少 晶界 ， 减 从 而减少 应力 ， 善材料 的质量 。 图中还 表 明两样 改
第３ ０卷 第 ６期
２１ ０ １年 ｌ ２月
电 子 显
微
学
报
Ｖｏ． ０ ． ． １３ ＮＯ ６
２ １１ ０１ ． ２
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｉ ｅ ｅ Ｅｌ ｃｒ ｎ Ｍｉｒ ｓ ｏ ｙ Ｓ ｃｅ ｙ ｏ ｒ ａ ｆＣｈ ｎ ｓ ｅ ｔｏ ｃ ｏ ｃ ｐ ｏ 子 阱外 延 材 料 。样 品 的结 ａ
构包 括 ＡＮ缓 冲 层 、 ａ １ Ｇ Ｎ缓 冲 层 、 硅 的 ｎ型 Ｇ Ｎ 掺 ａ
InGaNGaN多量子阱光谱特性与发光机制研究的开题报告
InGaNGaN多量子阱光谱特性与发光机制研究的开题报告题目：InGaNGaN多量子阱光谱特性与发光机制研究摘要：本论文主要研究InGaNGaN多量子阱的光谱特性与发光机制。
首先介绍了InGaN材料的物理性质以及其在光电子器件中的应用，并阐述了多量子阱结构的优缺点。
然后，通过MOCVD方法在sapphire衬底上生长了不同厚度的InGaN/GaN多量子阱样品，并进行了结构表征和光学特性测试。
通过量子阱厚度和InGaN组分比例的调节，研究了其对样品发光强度和波长的影响，探讨了其发光机制。
关键词：InGaN，多量子阱，发光，机制1. 引言InGaN材料的物理性质优良，是制造光电子器件的理想材料之一。
而多量子阱结构则具有调节材料固有光学性质的优点，是实现高效光电转换的重要手段。
因此，基于InGaN材料的多量子阱结构的光电子器件一直受到关注。
本研究将通过生长不同厚度的InGaN/GaN多量子阱样品，并研究其光学特性，探究其发光机制，为实现高效光电转换提供理论和实验基础。
2. InGaN多量子阱结构简介InGaN多量子阱结构是指由InGaN和GaN交替生长形成的多个量子阱的结构。
其优点包括：调节电子和空穴的限制量级，达到高效的载流子限制效应；在较低固有吸收下获得高的外延量子效率；能够提高激子寿命，从而提高发光效率；具有高光输出功率和较宽的发光谱宽等。
但其缺点也显而易见：多量子阱结构较难制备，容易受到生长条件等因素的影响，从而导致质量控制难度较大。
3. 实验设计本研究将采用MOCVD方法在sapphire衬底上生长不同厚度的InGaN/GaN多量子阱样品，并通过X射线衍射和原子力显微镜等技术对生长的多量子阱结构进行表征。
同时，采用光致发光和光致透射谱等技术对其光学特性进行测试。
通过调节多量子阱结构中量子阱的厚度和InGaN组分比例，研究其对样品发光强度和波长的影响，并探讨其发光机制。
4. 预期结果通过实验研究，预计能得出以下结论：随着量子阱厚度的增加，样品的发光波长将呈现红移，并且发光强度也会有所上升；当InGaN组分比例较高时，样品的发光波长将呈现蓝移，但发光强度较低。
《界面处理调控InGaN-GaN多量子阱结构光学性能的研究》范文
《界面处理调控InGaN-GaN多量子阱结构光学性能的研究》篇一界面处理调控InGaN-GaN多量子阱结构光学性能的研究一、引言随着半导体光电子技术的快速发展，InGaN/GaN多量子阱（MQW）结构因其优异的发光性能和光电转换效率，在LED、激光器等光电器件中得到了广泛应用。
然而，其光学性能的优化与调控一直是研究的热点与难点。
本文针对界面处理对InGaN/GaN多量子阱结构光学性能的影响进行研究，旨在通过界面调控技术，提高MQW结构的光学性能。
二、InGaN/GaN多量子阱结构概述InGaN/GaN多量子阱结构是一种由交替生长的InGaN和GaN 薄层组成的周期性结构。
这种结构具有能带工程可调、高电子迁移率等优点，在光电器件中具有重要应用。
然而，在生长过程中，界面处容易出现非辐射复合中心，影响MQW结构的光学性能。
因此，如何优化界面处理技术，减少非辐射复合中心的形成，成为提高MQW结构光学性能的关键。
三、界面处理技术及其对光学性能的影响界面处理技术是提高InGaN/GaN多量子阱结构光学性能的重要手段。
通过优化生长条件、引入缓冲层等方法，可以改善界面质量，减少非辐射复合中心的形成。
本文从以下几个方面探讨了界面处理技术对光学性能的影响：1. 生长条件优化：通过调整生长温度、压力、气体流量等参数，可以优化InGaN和GaN薄层的生长过程，减少界面处的缺陷。
同时，采用适当的氮化物缓冲层可以进一步改善界面质量。
2. 缓冲层引入：在InGaN/GaN多量子阱结构中引入缓冲层，如AlN或InN等，可以有效地减少界面处的应力，降低非辐射复合中心的形成概率。
此外，缓冲层还可以作为势垒层，提高电子和空穴的注入效率。
3. 界面粗糙度控制：通过精确控制生长过程，可以降低界面粗糙度，减少散射损失。
此外，界面粗糙度的降低还有助于提高载流子的传输效率，从而提高MQW结构的光学性能。
四、实验结果与分析为了验证界面处理技术对InGaN/GaN多量子阱结构光学性能的影响，我们进行了以下实验：1. 制备不同界面处理条件的InGaN/GaN多量子阱样品，包括生长条件优化、缓冲层引入以及界面粗糙度控制等。
GalnNAsGaAs量子阱能带结构与发光性能研究的开题报告
GalnNAsGaAs量子阱能带结构与发光性能研究的
开题报告
目的和意义：
III-V族材料在光电子学、半导体激光技术、太阳能电池技术等领域具有广泛的应用。
近年来，由于含氮半导体材料具有更高的光学性能和独特的电子结构，因此得到了广泛关注。
本研究旨在研究含氮的GalnNAsGaAs量子阱的能带结构及其对其发光性能的影响，为优化其光电性能提供基础实验数据。
研究内容：
1. 调制掺N浓度对量子阱的能带结构和光学性质的影响。
2. 通过模拟和实验研究实现GaAs和GalnNAsGaAs量子阱发光器件的优化。
3. 实验测试量子阱发光器件的光学性能。
预期结果：
1. 了解GalnNAsGaAs量子阱的能带结构及其与掺N浓度的关系。
2. 优化量子阱的发光器件性能，提高其光电转化效率。
3. 实验测试量子阱发光器件的光学性能，为进一步应用研究提供数据参考。
关键技术：
1. 光子学实验技术。
2. 材料表征技术。
3. 光电子学理论。
4. 量子阱发光器件的制备和测试技术。
研究难点：
1. 实验制备高质量的GalnNAsGaAs量子阱材料，制备稳定的发光器件。
2. 量子阱材料的表征和理论模拟的精度和准确性。
3. 光学性质的准确测试和分析。
GaN多量子阱TEM研究的开题报告
Si衬底GaN基InGaN/GaN多量子阱TEM研究的开题报告题目：Si衬底GaN基InGaN/GaN多量子阱TEM研究一、研究背景氮化物半导体材料因其具备高能带隙、大击穿场强、高崩溃场等优异特性，已成为广泛应用于LED、LD、HBT、HEMT等电子电磁器件的重要材料。
其中，GaN材料作为最早应用于激光二极管的氮化物半导体材料，其物理、化学及电学性能均具有较为出色的特点，被广泛应用于各种高性能电子器件的制备中。
在GaN材料基础上，InGaN/GaN具有更广泛的能带调节范围，也更加适合应用于多种光电器件领域。
但是，InGaN/GaN材料相比于传统的GaN材料更加复杂，它涉及到多种物理机制，使得其研究难度较大。
因此，探究Si衬底GaN基InGaN/GaN多量子阱的物性和相关机制，对于深入理解其电学性能及其潜在应用具有重要的科学意义和应用价值。
二、研究内容本研究将采用透射电子显微镜(TEM)技术，研究Si衬底GaN基InGaN/GaN多量子阱的微观结构及其物理性质。
首先，将制备出Si衬底GaN基InGaN/GaN多量子阱样品，并通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等技术对样品进行表征。
随后，利用TEM技术观察样品的微观结构和界面缺陷情况，探究其物理性质。
三、研究意义通过本研究，可以进一步深入了解Si衬底GaN基InGaN/GaN多量子阱的物理特性和相关机制，为其在光电器件领域的应用提供科学理论依据。
此外，本研究还可以为氮化物半导体材料的研究提供新思路。
四、研究方法本研究将采用以下方法：1.材料制备：利用金属有机化学气相沉积(MOVPE)技术制备Si衬底GaN基InGaN/GaN多量子阱样品。
2.样品表征：采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等技术对制备的样品进行结构表征。
3.TEM分析：利用透射电子显微镜(TEM)技术观察样品的微观结构，了解其物理性质和界面缺陷情况。
五、预期成果通过本研究，我们预计能够得到以下成果：1.对Si衬底GaN基InGaN/GaN多量子阱样品的微观结构有深入认识，了解其物理特性和相关机制。
GaPN混晶光学性质及GaInP、AlGaInP合金瞬态发光性质的研究
GaPN混晶光学性质及GaInP、AlGaInP合金瞬态发光性质的研究Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体是制作固体发光器件的重要材料。
随着与氮有关的化合物半导体在短波发光器件（如蓝色发光二极管和紫色激光器件等）方面的巨大应用潜力和发展，GaPN作为一种新型的含氮Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料，其光电性质引起了人们的关注。
早在二十世纪六十年代，Thomas等人就发现在GaP:N中，存在一系列尖锐谱线。
这些谱线来自于等电子杂质N形成的束缚激子态（孤立N中心和NN<sub>i</sub>对）辐射复合产生的零声子线及其声子伴线。
GaP:N中等电子陷阱的形成，使其电子和空穴的复合几率大大增加，从而提高了其GaP的发光效率。
在这几十年中，人们已经对低掺N([N]:10<sup>15</sup>cm<sup>-3</sup>～10<sup>19</sup>cm<sup>-3</sup>)的GaP等电子杂质体系进行了广泛而深入的研究。
然而要在GaP中实现高浓度的掺氮并不容易。
这主要是由于GaP和GaN之间较大的物理特性的差异，特别是晶格结构和晶格常数的差异，使得GaP和GaN存在较大的可混溶性间隙，从而难以生长高质量的高掺氮的GaP材料。
直到近年来，由于材料生长技术的进步，人们通过MOVPE和MBE等材料生长方法，在非平衡条件下（如高温生长）才获得了浓度高达10<sup>20</sup>～10<sup>21</sup>cm<sup>-3</sup>的掺杂，材料的发光也由等电子陷阱中心束缚激子的一系列分裂的尖锐谱线向宽带过渡，该材料通常又被称为GaPN混晶体系。
人们研究发现，GaPN混晶具有一些独特的光电性质，例如其带隙不是GaP和GaN 的线性内插值，而是存在着较大的带隙降低和巨大的带隙弯曲系数，因此GaPN 混晶又被称为“反常”混晶，从而引起了人们越来越多的关注，并成为当前的一个研究热点。
AlGaInP LED文献综述
AlGaInP LED亮度提升的研究LED作为一种光源，衡量它的一个重要指标就是光电的转换效率。
在实践中，这种效率就是LED的外量子效率。
对于一个LED，它的外量子效率ηex可用（1）式表示。
ηex = ηin·Cex （1）式中：ηin是内量子效率；Cex是逃逸率。
LED内量子效率与外量子效率之间存在巨大的差距。
以（Al x Ga1-x）0.5In0.5P 材料作为有源区的LED具有较高的内量子效率，可达90%以上。
而目前影响AlGaInP红光LED性能的主要原因是光提取效率低，即有源区辐射复合产生的光无法从器件内部射出，导致传统红光LED的外量子效率只有3%左右[1]。
影响发光二极管光提取效率的主要问题是半导体材料的折射率较大出光表面的出光椎体角度很小（如n=3.2，θc=arcsin n-1=18.11°）及上电极和体内吸收。
提高发光效率一般有两种途径：一个是增加光提取效率，例如加厚电流扩展层、倒装结构、透明衬底、分布布拉格反射镜、表面粗化、倒金字塔结构；另一个是通过器件物理研究，改变器件结构，增加电子注入效率，同时减少输入载流子的流失和非辐射复合造成的损失。
如增加量子阱的数量，高效率低电压共振腔结构[2,3]，张应力包层用于异质结也是为了减少电子损耗从而提高发光效率[4]。
提高发光效率的方法具体如下：1、分布布拉格反射镜DBR工作原理：当发光区中光入射角θ大于临界值时，在DBR中由高折射率到低折射率传播发生全反射，但由于DBR层厚小于波长，光仍可从底折射率层中泄漏到下一层，发生所谓的受抑全反射，反射率急剧增大但出现振荡，当θ角增大到某一值时，从有源区到限制层的传播发生全反射，反射率增大到1。
材料的折射率与DBR的反射效果有直接关系，折射率差(△n)越大，反射率R(p)越大，反射效果越好：R(p)≈1-4exp(-2p△n/n s)，另外DBR的周期数也与反射率成正比，式中的p是DBR的对数(pair)，对数越高，反射效果越好。
组合多量子阱的发光特性研究
Research of L um inescence Propert ies of Com pound M ult i- quan tum W ells
Yu Guanghu i Fan X i w u Zheng Zhuhong Guan Zhengp ing Zhang J iy ing Zhao X iaow ei Shen D ezhen Yang B ao jun
1 引言
近年来, 随着对于蓝绿色半导体激光器的兴趣的 不断增加, 人们对于 2 族, 特别是 ZnCdSe2ZnSe 量子阱和超晶格的研究不断深入, 器件的结构及性能 的要求也不断的提高。 但以前的工作大部分都集中在 研究单一一组量子阱或超晶格的情况, 存在的能级有 限。 为了能够更好地实现电光调制和多色显示[ 1, 2 ] , 我 们设计了一种组合量子阱结构, 从而实现在一块样品 中同时存在多组能级。 本文通过测量此结构样品的光 致发光、 时间分辨发光光谱及发光延迟曲线, 对于它 的发光特性进行了研究。
的 多 量 子 阱 (M QW s ) 材 料, 样 品 以 二 甲 基 H 2 Se ) 分别作 为锌源、 镉源和硒源, 外延层生长在 n + 型 GaA s 的 ( 001) 面上, 生长温度为 350 ℃, 整个生长过程均为非 故意掺杂, 生长顺序依次为 ZnSe 缓冲层 900 nm , Zn 0. 67Cd 0. 33 Se 2ZnSe 多量子阱区 ( 区) , ZnSe 隔离层 8. 5 nm , Zn 0. 80 Cd 0. 20 Se 2ZnSe 多量子阱区 ( 区 ) 和
[ 9 ] 中的分析, 随着激发密度的提高, 在系统中的激子
为了弄清楚 3 个发光峰对应的物理起因, 根据材 料的具体结构参数, 在有效质量的近似下, 采用包络 函数近似的方法计算了这两组多量子阱的激子能级, 计算中所用参数参考文献[ 3 ]。 在求解由于量子限制效应引起的能级移动的过 程中, 导带偏移 Q c 和激子束缚能对计算的结果影响 很大, 因此它的选择很重要。 根据 V it to rio [ 4 ] 的分析 和最近报道的结果 , 在计算中取带偏移 Q c = 0. 67, 由此可分别求出由于限制效应引起的电子和重空穴 态的能带移动值。 根据文献[ 6 ] 中的计算结果, 通过简 单的插值估算得到 区和 区中基态重空穴激子束 缚能 E b 分别为 23 m eV 和 21 m eV 。综合应变[ 7 ] 和量 子限制两种效应引起的能带位 移, 加 上 无 应 变 时 [8] Zn 1- x Cd x Se 合金的禁带宽度 , 再减去激子束缚能,
高性能实用化GaInP-AlGaInP半导体量子阱可见光激光器
高性能实用化GaInP-AlGaInP半导体量子阱可见光激光器熊飞克;郭良;马骁宇;王树堂;陈良惠
【期刊名称】《半导体学报：英文版》
【年(卷),期】1997(18)6
【摘要】用低压MOVPE方法研制出了波长为650nm与670nm的GaInP－AlGaInP半导体量子阱可见光激光器，并已形成一定批量生产能力，批量生产的670nm与650nm半导体量子阱可见光激光器的阈值电流典型值为35mA，额定
输出光功率不小于5mw，标称工作温度不低于50℃，预计20℃时寿命接近100000小时，主要技术指标达到目前进口同类产品水平，完全可以满足实用要求。
【总页数】7页(P424-430)
【关键词】激光器;半导体激光器;量子阱;可见光
【作者】熊飞克;郭良;马骁宇;王树堂;陈良惠
【作者单位】中国科学院半导体研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TN248.4
【相关文献】
1.实用化GaInP—AlGaInP半导体量子阱可见光激光器 [J], 熊飞克;马晓宇
2.量子线和量子箱激光器——下一代高性能半导体激光器 [J], 张汉三
3.780nm可见光量子阱半导体激光器 [J], 宋珂;张福厚
4.可见光量子阱半导体激光器的研制 [J], 宋珂;张福厚;郝修田
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GaInNAs／GaAs量子阱的光致发光谱和光调制反射谱
GaInNAs／GaAs量子阱的光致发光谱和光调制反射谱梁晓甘;潘钟;等【期刊名称】《半导体学报》【年(卷),期】2002(23)12【摘要】研究了GaInNAs/GaAs多量子阱在不同温度和激发功率下的光致发光（PL）谱以及光调制反射（PR）谱。
发现PL谱主发光峰的能量位置随温度的变化不满足Varshni关系，而是呈现出反常的型温度依赖关系。
进一步测量，特别是在较低的激发光功率密度下，发现有两个不同来源的发光峰，它们分别对应于氮引起的杂质束缚态和带间的激子复合发光。
随温度变化，这两个发光峰相对强度发生变化，造成主峰（最强的峰）的位置发生切换，从而导致表观上的S型温度依赖关系。
采用一个基于载流子热激发和出空过程的模型来解释氮杂质团簇引起的束缚态发光峰的温度依赖关系。
【总页数】5页(P1281-1285)【作者】梁晓甘;潘钟;等【作者单位】中国科学院半导体研究所半导体超晶格微结构国家重点实验室，北京100083;中国科学院半导体研究所集成光电子学国家重点联合实验室，北京100083【正文语种】中文【中图分类】TN304.2【相关文献】1.应用于1.55 微米的高含氮量GaInNAs/GaAs单量子阱的光激反射和光激发光的研究 [J], 陈自雄;苏国和;HUNGC. T.2.In0.2Ga0.8As/GaAs应变多量子阱结构的光调制反射和热调制反射谱的研究 [J], 陈辰嘉;高蔚;米立志;黄德平;瞿明;L. Nosenzo3.光调制反射谱用于研究MBEGaAs1—xSbx／GaAs外延膜 [J], 池坚刚;赵文琴4.GaInNAs/GaAs量子阱结构基态光跃迁的能量 [J], 杨景海;杨丽丽;张永军;刘文彦;王丹丹;郎集会;赵庆祥5.应变层In_xGa_(1-x)As/GaAs量子阱的光调制反射谱研究 [J], 潘士宏;刘毅;张存洲;张光寅;冯巍;周钧铭因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
Si掺杂对GaAs纳米线发光特性的影响
发 光 学 报
CHINESE JOURNAL OF LUMINESCENCE
文章编号: 1000-7032(2021)05-0629-06
Vol. 42 No. 5 May, 2021
Si 掺杂对 GaAs 纳米线发光特性的影响
李 想1, 亢玉彬1, 唐吉龙1∗, 方 铉1, 房 丹1, 李科学1, 王登魁1, 林逢源1, 楚学影2, 魏志鹏1
LI Xiang1 , KANG Yu-bin1 , TANG Ji-long1∗, FANG Xuan1 , FANG Dan1 , LI Ke-xue1 , WANG Deng-kui1 , LIN Feng-yuan1 , CHU Xue-ying2 , WEI Zhi-peng1
(1. State Key Laboratory of High-power Semiconductor Laser, Changchun University of Science and Technology, Changchun 130022, China; 2. School of Science, Changchun University of Science and Technology, Changchun 130022, China) ∗Corresponding Author, E-mail: jl_tangcust@ 163. com
Abstract: Undoped and Si-doped gallium arsenide( GaAs) nanowires( NWs) were carried out on Si ( 111 ) substrates by molecular beam epitaxy ( MBE ) . The one-dimensional properties of the nanowires were confirmed by scanning electron microscopy ( SEM) . The presence of Si in doped GaAs NWs was confirmed by X-ray diffraction ( XRD) and Raman spectroscopy. The luminescence source of undoped and Si doped GaAs NWs was studied by photoluminescence( PL) . The PL results showed that doping changed the radiation recombination mechanism of GaAs NWs. Compared with undoped NWs, the doping results that in the free exciton emission peak and the defect-related emission peak of wurtzite and zinc blende mixed structure disappear simultaneously.
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族的 GaN 基材料, 研究表明 Si 掺杂能明显改
善 InG aN 和 InG aN 多量子阱的性能[ 9~ 14] . InGaN /
GaN 多量子阱的 阱层和垒层掺 入 Si, 能大大提 高
InGaN 多量子阱 的发 光强 度, 并提高 载流 子迁 移
率[ 9] . 在多量子阱垒层中掺入 Si, 能使量子阱的发光
图 3 三个掺 Si 情况不同的( A l0 3 Ga0 7 ) In0 5P / G a0 5In0 5 P 多 量子阱的室温光致发光光谱
F ig. 3 R oom temperature PL spectra of three ( A l0 3 G a0 7) In0 5 P/ Ga0 5 In0 5 P M Q W st ruct ur e with different Si doping
图 2 ( A l0 3 Ga0 7 ) In0 5P / G a0 5In0 5 P 多量子阱 L E D 外延片结 构示意图 F ig. 2 Schematic strபைடு நூலகம்ctur e of ( A l0 3 Ga0 7 ) I n0 5 P / G a0 5 In0 5 P M QW s LED w afer
管 AlGaInP 系 L ED 和 L D 研 制进展迅 猛, 但对 于
AlGaInP 系材料生长与性能的研究还很不充分. 有
关文献报道的 AlGaInP LED 的有源区一般采用双
异质结结构或多量子阱结构, L ED 有源区均采用非
故意掺杂层, 目的是减少有源区的杂质和缺陷, 从而
减少非辐 射复合中 心的数目[ 1~ 8] . 然 而, 对于同 为
光波长覆盖范围宽、发光效率高, 是制备高亮度红、
橙、黄波段发 光二极 管( L ED) 和激光 器的 最佳 材
料[ 1~ 4] . 二十世纪九 十年代中 期, 采 用 MO CV D 技
术研制出了超高亮度的从红色到绿色的 A lGaInP
LED 并实现了 L ED 和激光器( LD ) 的产业化[ 5] . 尽
d op in g
样品 发光波长/ nm 发光强度/ a. u. 归一化发光强度 发光峰半高宽/ nm
a 641 1820 1. 0 11. 6
b 641 1610 0. 88 14. 2
c 641 1680 0. 92 15. 8
上面实验结果 表明, 掺 Si 并没 有改 善( A l0. 3 Ga0. 7 ) In0. 5 P/ Ga0. 5 In0. 5 P 多量子阱的发光性能, 反而 使量子阱的发光强度有所下降, 发光峰半高宽明显 增大. 多量子阱发光峰的半高宽增大主要有两方面 原因: 一方面可能是由于 Si 掺杂导致的能带填充效 应[ 12] , 由于施主杂质和自由电子浓度较高, 使得电 子填充到导带的更高能级, 甚至发生简并情况, 导致 发光峰半高宽增大; 另一方面, 量子阱质量, 如界面 平整性、杂质等对发光峰半高宽的影响很大. 对于掺 杂引起的能带填充效应, 由于电子填充到导带的更 高能级, 除发光峰半高宽增大外, 还会导致发光峰向 高能方移动. 杂质引起的发光峰半高宽增大一般也 伴随着量子阱发光峰位置的改变. 从实验结果可看 出, 掺 Si 并没有使量子阱的发光峰位发生变化, 而 且, 实验所用的 Si 掺杂剂量并不大, 量子阱的自由 电子浓度预计在 3 # 1017 cm- 3 左右, 还不足 导致量 子阱导带发生简并. 这表明, 能带填充效应和杂质并 不是使( A l0. 3 G a0. 7 ) In0. 5 P/ Ga0. 5 In0. 5 P 多量子阱 发 光峰半高宽 增大的 主要原 因. ( A l0. 3 G a0. 7 ) In0. 5 P/ Ga0. 5 In0. 5 P 多量子阱发光峰的半高宽增大主要是由 于掺杂使量子阱界面质量变差导致的. 这也能很好 地解释 Si 掺 杂导致( A l0. 3 Ga0. 7 ) In0. 5 P / G a0. 5 In0. 5 P 多量子阱发光强度下降的现象. 量子阱的发光强度 受量子阱界面质量影响很大, 量子阱界面质量变差 导致 量 子阱 的 发 光 强 度下 降[ 12] . 研 究 表 明 对 于 GaN/ InGaN 量子阱, 掺 Si 能明显提高量子 阱的发 光强 度, 改 善 量 子 阱 的 界 面 质 量[ 13, 14] . 掺 Si 对 ( A l0. 3 G a0. 7 ) In0. 5 P/ G a0. 5 In0. 5 P 多量子阱和 InGaN / GaN 多量子阱产生不同影响的原因可能是 由于这 两类材料的晶格匹配度不 同. 由于 GaN 和 InGaN 之间的晶格常数相差较大, 量子阱存在很大的应力, 会导致 InGaN / GaN 界面起伏或发生微区相分离现 象, 并有很强 的压电效应[ 11, 12, 15, 16] . 掺 Si 能 改变生
* 国家高技术研究发展计划资助项目( 批准号: 00 068) 李述体 男, 1975 年出生, 博士, 从事光电材料与器件研究. 2004 08 12 收到, 2004 11 17 定稿
2005 中国电子学会
11 60
半导体学报
第 26 卷
Ga0. 3 ) In0. 5 P 下限制层; ( A l0. 3 G a0. 7 ) In0. 5 P / G a0. 5 In0. 5 P 多量子阱有源区; 20nm 载流子浓度约 3 # 1017 cm- 3 的 n ( A l0. 7 G a0. 3 ) In0. 5 P 上限制层. 图 2 为完整 的多量子阱 LED 结构. 图 2 结构与图 1 不同的是: 在 n G aA s 缓冲层和 n ( A l0. 7 G a0. 3 ) In0. 5 P 下限制层 之间加了 15 周期的 A l0. 5 G a0. 5 A s ∃ Si/ A lA s ∃ Si 布 拉格反射层( DBR) ; 在 多量子阱生长 完成后, 生长 0 5 m 载 流 子 浓 度 约 6 # 1017 cm- 3 的 p ( A l0. 7 Ga0. 3 ) In0. 5 P上限制层和厚度为 5 m 的载流子浓度 约 5 # 1018 cm- 3 的 p GaP 电流扩展层, 构成 完整的 LED 结构.
第6期
李述体等: 掺 Si 对 A lG aInP/ GaInP 多量子阱发光性 能的影响
116 1
表 1 三 个掺 S i 情 况不同 的( A l 0. 3 G a0. 7 ) In0. 5 P / G a0. 5 In 0. 5 P 多量子阱的室温光致发光性能参数
T able 1 Character istics o f PL o f t hr ee ( A l0. 3 G a0. 7 ) In0. 5 P/ Ga0.5 In0. 5 P M Q W str uctur es w ith different Si
对应于图 1 和图 2 结构, 我们分别生长了 3 组 掺 Si 情况不同的( A l0. 3 Ga0. 7 ) In0. 5 P/ G a0. 5 In0. 5 P 多 量子阱样品, 量子阱的周期数均为 10, 阱层 和垒层 的厚度约为 5nm 和 10nm. 6 个样品分别记为 a, b, c ( 图 1 结构) 和 A, B, C( 图 2 结构) . 其中, 样品 a 和 A 为非故意掺杂样品; 样品 b 和 B 为多量子阱垒层掺 Si 样品; 样品 c 和 C 为阱层和垒层均掺 Si 样品. 量 子阱所用的 Si 掺杂剂量与 n ( A l0. 7 Ga0. 3 ) In0. 5 P 的
图 1 和图 2 是实验所用两类多量子阱样品的结 构示意图. 图 1 为多量子阱结构, 自下而上依次为: 在掺 Si 浓度约 1 # 1018 cm - 3 的 n GaA s 衬底上生长 0 5 m 载流子浓度约 5 # 1017 cm- 3 的 n G aA s 缓冲 层, 0 5 m 载流子浓 度约 3 # 1017 cm- 3 的 n ( A l0. 7
强度提高 2500 倍[ 12] , 并 能 改善 量 子 阱的 界 面 质
量[ 1 3] . 而且, 几乎所有成功的 G aN 基激光器结构中 都对多量子阱有源区的阱层和垒层进行了 Si 掺杂 或至少对垒层进行了 Si 掺杂[ 10, 14] . 鉴于 Si 掺杂对 InGaN/ GaN 多量子阱性能 的重要影 响, 本 文研究 了 Si 掺杂对 族 A lGaInP / GaInP 多量子阱性能 的影响.
第 26 卷 第 6 期 2005 年 6 月
半 导体学报
CHI NESE JO U RN A L OF SEM ICO ND U CT ORS
V ol. 26 N o. 6 June, 2005
掺 Si 对 AlGaInP/ GaInP 多量子阱发光性能的影响*
李述体 范广涵 周天明 郑树文 王 浩 郭志友 孙慧卿
( 华南师范大学光电子材料与技术研究所, 广州 510631)
摘要 : 研究了 Si 掺杂对 M OCV D 生长的( Al0. 3 Ga0.7 ) In0. 5 P/ G a0. 5 In0. 5 P 多量 子阱发光 性能的影响. 样品 分为两类: 一类只生长了( A l0. 3 Ga0. 7 ) I n0.5 P/ Ga0. 5 In0.5 P 多量子 阱结 构; 另一类 为完 整的多 量子 阱 L ED 结构. 对 于只 生长 了 ( A l0.3 G a0. 7 ) In0.5 P/ Ga0.5 In0.5 P 多量子阱结构的样品, 掺 Si 没有改变 量子阱发 光波长, 但使得量 子阱发光 强度略 有 下降 , 发光峰半高宽明显增大. 这应是掺 Si 使量子 阱界面 质量变 差导致 的. 而 在完整 L ED 结构 的情况 下, 掺 Si 却 大大提高了量子阱的发光强度. 相对于未掺杂多 量子阱 L ED 结构, 垒层掺 Si 使多量子阱的发光强度提高了 13 倍, 阱层和垒层均掺 Si 使多量子阱的 发光强度提高了 28 倍, 并对这一现象进行了讨论.