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用于光电子应用的InGaN/GaN多量子阱结构的结构、形貌、光学和电学特性表征
摘要: 采用金属有机化学气相沉积技术在c面蓝宝石衬底上通过改变多量子阱周期生长了InGaN/GaN多量子阱(MQW)结构。利用高分辨率X射线衍射估算了铟组分和厚度,通过外延平滑拟合软件测定InGaN阱层、GaN垒层及铟组分为3纳米、18纳米和16-18%。倒易空间映射显示InGaN/GaN MQW样品存在共格应变。高分辨透射电镜与扫描电镜表明:随着InGaN/GaN MQW周期数增加(伴随穿透位错和六方V型坑缺陷数量变化),表面粗糙度降低。由于p-GaN层低温生长还观察到具有螺旋生长机制的自组织类In(Ga)N纳米结构。多量子阱的光致发光光谱显示:量子限制斯塔克效应导致阱周期数增加时出现红移?;舳вο晕⑼枷裰な礗nGaN/GaN MQW结构界面良好。原子力显微镜与扫描电镜的表面粗糙度测量结果显示该结构具有良好的半导体特性,且载流子浓度值随周期数增加呈现显著变化。
关键词: V型坑,氮化铟镓,光致发光,多量子阱,纳米结构
更新于2025-11-21 11:18:25
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氮化镓晶体的进展及其应用
摘要: 本期特刊探讨了氮化镓(GaN)基晶体在纳米电子学和光电子学两大领域的潜在应用。内容聚焦于GaN基薄膜与纳米结构的制备与表征,共收录六篇论文,展示了GaN相关技术在高效可持续电子及光电器件领域的最新进展——包括AlN层在高性能AlGaN/GaN异质结构中对先进高迁移率电子应用的作用,以及基于GaN的纳米棒高效发光二极管在光电子应用中的模拟研究。通过这些成果,读者可以了解先进GaN基纳米结构晶体在纳米电子和光电器件制造方面的前沿知识与实践经验。
关键词: MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)、AlN(氮化铝)、InN(氮化铟)、InGaN(氮化铟镓)、AlGaN(氮化铝镓)、LED(发光二极管)、GaN(氮化镓)
更新于2025-09-23 15:21:21
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实现超高质量InGaN片状结构,用作红色微LED的弛豫模板
摘要: 本工作展示了主要由弛豫的铟含量高达18%的InGaN小片阵列,这些小片无位错且顶部c面光滑。这些InGaN小片是通过金属有机气相外延法生长在由化学机械抛光形成的穹顶状InGaN表面上,该表面由六个等效的{1011}晶面定义的InGaN金字塔构成。生长过程中,穹顶状表面通过形成束状台阶而变平,当到达倾斜的{1011}晶面时台阶终止。后续生长在变平的顶部c面上进行,单双层表面台阶从c面与倾斜{1011}晶面之间的六个角开始形成,从而生成高质量的InGaN层。所形成的InGaN小片的顶部c面可用作红色微LED的高质量模板。
关键词: 选择性区域生长、InGaN(氮化铟镓)、模板、化学机械抛光、气相外延、微发光二极管
更新于2025-09-23 15:21:01
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InGaN合金中的统计展宽研究
摘要: 通过光致发光、光学透射、拉曼光谱和X射线衍射分析,研究了金属有机化学气相沉积(MOCVD)和分子束外延(MBE)生长的厚InGaN层的光学与结构特性。实验测定了光学带隙、乌尔巴赫能量以及光致发光和拉曼光谱的半高全宽(FWHM)随InGaN合金组分的变化关系,并计算了由阳离子亚晶格中In和Ga原子随机分布导致的光致发光光谱最小理论线宽。
关键词: 光学带隙、光致发光、乌尔巴赫能量、X射线衍射、氮化铟镓、拉曼光谱
更新于2025-09-23 15:19:57
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量子点驱动偏振光源
摘要: 一个国际研究团队开发出了一种利用量子点产生线偏振光子的新方法。这种新型偏振光源可用于研发节能计算机和手机屏幕,以及安全通信技术。长期以来,研究人员一直在研究量子点及其众多潜在应用,但要使其发射具有预定偏振的光子一直很困难,而这对许多应用来说至关重要。
关键词: 量子点、偏振光、氮化铟镓、氮化镓金字塔、铟镓氮
更新于2025-09-23 15:19:57
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单片蓝青双色发光二极管中的发射光谱控制
摘要: 对同时发射蓝光和青光的氮化铟镓基双色发光二极管(LED)开展了实验与理论研究。提出了两种调控发射光谱中蓝光与青光组分比例的主要方法并进行分析:(i)调节蓝光与青光量子阱间GaN势垒的厚度;(ii)通过n型或p型杂质优化势垒掺杂。为深入理解这两种方法在宽范围内主动调控蓝青光比例的能力,对其进行了详细研究?;谑的D猓岢霾⑻致哿艘恢中禄啤没粕婕笆评葜性銮康男た死?里德-霍尔复合效应,且是上述两种方法的共同基础。研究表明,所设计的单片集成蓝青光LED相比单色蓝光或青光参照样品,并未导致LED发光效率的显著下降。
关键词: 氮化铟镓、模拟、量子阱、掺杂、发射光谱、发光二极管
更新于2025-09-23 15:19:57
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水平p-n结对具有V形坑的InGaN基发光二极管光电特性的影响
摘要: 制备了两种含与不含预层的InGaN基发光二极管(LED),两者均具有相似的多量子阱(MQW)结构:靠近n-GaN层分布四个绿色量子阱,邻近p-GaN层设置一个蓝色量子阱。预层在MQW中形成了大型V形坑。除沿c轴的常规垂直p-n结外,还引入了由填充V形坑的n型MQW与p-GaN构成的水平p-n结。研究探讨了该水平p-n结对光电特性(包括光致发光、电致发光及I-V特性)的影响。该水平p-n结产生了强水平内建电场,能有效分离靠近p-GaN量子阱中的光生载流子,导致该量子阱不产生光致发光。同时,水平p-n结为空穴注入提供了通道,改变了量子阱的开启顺序,并降低了具有大V形坑LED的工作电压。这些发现为分析和设计含V形坑的InGaN基LED提供了新思路。
关键词: 发光二极管,V形坑,氮化铟镓,内建电场
更新于2025-09-23 15:19:57
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直径低至1微米的蓝色和绿色InGaN微LED尺寸依赖特性比较
摘要: 人们对横向尺寸介于1至10微米之间的微型LED器件兴趣日益增长。然而,在这些尺寸下,由于表面非辐射复合增加导致的外量子效率(EQE)下降成为问题。先前研究尺寸依赖性EQE趋势的尝试仅限于5微米以上的尺寸,部分原因是制造工艺的挑战。本文展示了采用仅利用标准半导体加工技术(即光刻和蚀刻)制备的直径低至1微米的InGaN微型LED的尺寸依赖性EQE数据。此外,还比较了蓝色和绿色InGaN微型LED的EQE趋势差异。绿色波长器件对尺寸减小导致的效率下降较不敏感;因此,尽管体材料内部量子效率较低,但在10微米以下尺寸时,绿色器件仍能获得比蓝色器件更高的EQE。这归因于铟含量增加带来的载流子局域化增强,使得表面复合速度随尺寸减小而降低。
关键词: 氮化铟镓、微型发光二极管、尺寸依赖特性、外量子效率、蓝绿光波长
更新于2025-09-23 15:19:57
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ITO、AlInN、等离子体GaN及顶部金属化对半极性绿光边发射激光器影响的数值研究
摘要: 本文展示了针对工作于绿光波段的连续波(CW)室温(RT)半极性InGaN/GaN边发射激光器(EELs)的计算分析结果。在计算中,我们聚焦于能增强光学模式限制的、最具前景的包层材料与设计方案。结构改进包括优化顶部金金属化层、部分用ITO替代p型GaN包层,以及引入低折射率晶格匹配的AlInN或等离子体激元GaN区域?;谑的D饨峁?,我们证明通过对工作在约540纳米的绿光EELs采用新型材料改进方案,可将其连续波室温阈值电流密度从超过11千安/平方厘米降至低于7千安/平方厘米。
关键词: 边发射激光器,氮化铟镓/氮化镓,数值模拟,半导体器件
更新于2025-09-23 15:19:57
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[IEEE 2018年第12届先进半导体器件与微系统国际会议(ASDAM) - 斯洛文尼茨(2018.10.21-2018.10.24)] 2018年第12届先进半导体器件与微系统国际会议(ASDAM) - 硅、镁和碳离子注入氮化镓外延层SIMS深度剖析中二次离子产额的测定
摘要: 本文研究了通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)在蓝宝石衬底上生长的InGaN/GaN多量子阱(MQW)结构的光学和电学特性。采用光致发光(PL)光谱、X射线衍射(XRD)和霍尔效应测量对样品进行了表征。结果表明,In组分和阱宽显著影响发射波长和载流子浓度。在室温下,In组分为15%、阱宽为3 nm的样品实现了45%的最高内量子效率(IQE)。这些发现对于开发可见光范围内高效发光二极管(LED)至关重要。
关键词: 金属有机化学气相沉积、多量子阱、发光二极管、光致发光、氮化铟镓
更新于2025-09-23 09:40:29