氮化鎵基發(fā)光二極管光電特性的仿真模擬.pdf

1、半導體材料的發(fā)展為整個半導體行業(yè)的發(fā)展奠定了基礎。作為第三代寬禁帶材料的氮化鎵被廣泛的應用于光電子器件中。其中，氮化鎵基發(fā)光二極管與傳統(tǒng)光源相比有多色彩、能效高、無污染等諸多優(yōu)點，具有廣闊的市場前景。為改善氮化鎵基發(fā)光二極管的光電特性仍有許多內容需要研究。依據(jù)k·p方法等半導體理論對發(fā)光二極管的光電特性進行仿真模擬是一種快捷可靠的方法，有助于從能帶、載流子分布等微觀物理現(xiàn)象上對器件進行理論研究分析。因為量子阱的寬度和量子阱中的銦組分對發(fā)

2、光二極管的光電特性影響很大，所以本論文以這兩個量為變量，用APSYS軟件仿真模擬的方法，對兩種不同結構的氮化鎵基發(fā)光二極管的光電特性進行了研究:
　　(1)對量子阱寬不同和量子阱中銦組分不同的正序LED結構進行了仿真計算。計算結果表明:隨著量子阱阱寬(大于2nm)的增加，發(fā)光二極管的開啟電壓增大，電致發(fā)光峰位紅移，發(fā)光功率下降;隨著量子阱中銦組分的增加，發(fā)光二極管的開啟電壓增大，電致發(fā)光峰位紅移，而電致發(fā)光強度和發(fā)光功率先增大后減

3、小，并在銦組分為12％到16％之間的某值處出現(xiàn)最大值。
　　(2)對量子阱寬不同和量子阱中銦組分不同的倒序LED結構進行了仿真計算。計算結果表明:隨量子阱阱寬(大于2nm)的增加，發(fā)光二極管的開啟電壓增大，載流子的空間分離現(xiàn)象更明顯;電致發(fā)光強度和內量子效率隨量子阱阱寬增加先增大后減弱（阱寬3nm左右時達到最大值），而電致發(fā)光峰位先發(fā)生紅移現(xiàn)象，然后發(fā)生藍移現(xiàn)象（4nm左右為臨界值）。隨著量子阱中銦組分的增加，發(fā)光二極管的開啟電壓