GaN基紫外LED的光致發(fā)光譜分析.pdf

1、GaN基 LED具有體積小，壽命長，發(fā)光效率高，環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。隨著藍(lán)綠光LED的工藝和結(jié)構(gòu)日益成熟和完善，GaN基紫外LED的研究引起了更多人的關(guān)注。但是對于短波長紫外LED而言，仍存在著襯底不匹配，高Al組分生長困難，p型摻雜困難等一系列難題，所以GaN基紫外LED的發(fā)光效率目前還很低，不能滿足商業(yè)需求，提高GaN基紫外LED的光電性能尤為重要。本文利用MOCVD系統(tǒng)在藍(lán)寶石襯底上制備GaN基LED，主要通過光致發(fā)光和X射線衍射等測試手

2、段以及利用Origin軟件進(jìn)行分析，研究量子阱不同結(jié)構(gòu)以及雜質(zhì)的存在對LED發(fā)光性能的影響。
　　1.適當(dāng)范圍內(nèi)，阱寬增加，LED發(fā)光強(qiáng)度會提高，這是因?yàn)橼鍖幼儗捠垢嗟妮d流子被俘獲到量子阱中，發(fā)光亮度增大，然而阱寬太寬會使電子空穴波函數(shù)分離嚴(yán)重，降低輻射復(fù)合效率。研究表明在量子阱阱層生長時(shí)間216 s時(shí)，LED發(fā)光效率最大。
　　2.增加量子阱阱層Al組分含量，LED的發(fā)光效率會先降低后增加。由于壘層與阱層間晶格失配增大，

3、結(jié)晶質(zhì)量會變差，造成亮度減弱；另一方面，Al組分增加，量子阱阱深變大，俘獲載流子的能力變強(qiáng)，會提高載流子復(fù)合效率。實(shí)驗(yàn)表明，Al組分為5％時(shí)，發(fā)光效率最優(yōu)，若要生長更短波長的紫外LED，Al組分含量需要提高。
　　3.利用高斯分峰的方法分析了紫外 LED的光致發(fā)光譜，根據(jù)峰值波長的位置分析得到超晶格中存在CN淺能級受主雜質(zhì)，影響了發(fā)光效率。超晶格導(dǎo)致的雙峰現(xiàn)象嚴(yán)重影響了 LED發(fā)光波長的一致性，我們可以通過對超晶格阱層 Al組分進(jìn)