研究目的
通过改变底层n-GaN层的厚度，研究残余应力对InGaN基红光LED性能的影响。
研究成果
研究表明，通过增加底层GaN层厚度来降低其面内残余压应力，可提升InGaN基红光LED的晶体质量和性能。该LED的光输出功率和外量子效率均得到增强，在20 mA电流下实现了633 nm的峰值发射波长。
研究不足
该研究仅限于基于c面图案化蓝宝石衬底生长的InGaN基红光LED。性能提升归因于面内残余应力的降低，但缺陷密度和材料质量等其他因素也起到一定作用。
1：实验设计与方法选择：
本研究通过金属有机气相外延（MOVPE）生长LED结构，并采用X射线衍射（XRD）、扫描透射电子显微镜（STEM）、原子力显微镜（AFM）和电致发光（EL）测量进行表征。
2：样本选择与数据来源：
样本为基于InGaN的红光LED，生长于c面图案化蓝宝石衬底上，其下方n-GaN层厚度各异。
3：实验设备与材料清单：
Ga、Al、In和N的前驱体分别为三甲基镓（TMGa）、三甲基铝（TMAl）、三甲基铟（TMIn）和氨气（NH3）；n型和p型掺杂前驱体分别为硅烷和双环戊二烯基镁。
4：实验流程与操作步骤：
LED结构在单晶圆水平反应器中生长，下方n-GaN层厚度从2至8微米不等，随后评估其晶体质量与性能表现。
5：数据分析方法：
利用XRD测量计算面内残余应力，通过EL强度、峰值波长及半高宽（FWHM）表征LED性能。
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trimethylgallium
TMGa
Precursor for Ga in the MOVPE growth of LED structures.
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trimethylaluminum
TMAl
Precursor for Al in the MOVPE growth of LED structures.
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trimethylindium
TMIn
Precursor for In in the MOVPE growth of LED structures.
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ammonia
NH3
Precursor for N in the MOVPE growth of LED structures.
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silane
Precursor for n-type doping in the MOVPE growth of LED structures.
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bis-cyclopentadienyl magnesium
Precursor for p-type doping in the MOVPE growth of LED structures.
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