AlInGaN多量子阱發(fā)光材料的制備與光電性能研究.pdf

1、以觀察到InN的A1(TO)聲子振動峰以及AlN的A1(TO)和E2(high)聲子振動峰，且隨著組分的增加聲子峰強(qiáng)度增強(qiáng)，表明樣品中存在富In簇和富Al簇區(qū)域，在能帶中會形成局部組分波動。
　　利用光致發(fā)光譜對樣品的發(fā)光性質(zhì)進(jìn)行研究，在藍(lán)光多量子阱樣品中，隨著壘層Al組分的增加，發(fā)光能量出現(xiàn)紅移，這是由量子阱中晶格失配增加導(dǎo)致量子限制斯塔克效應(yīng)增強(qiáng)引起的。在變溫光致發(fā)光譜中可以觀察到明顯的發(fā)光峰能量隨溫度的S型變化，表明樣品中存

2、在載流子局域化效應(yīng)。將發(fā)光峰能量隨溫度的變化用Varshni公式擬合，并將變化過程分為三個溫度區(qū)域，區(qū)域的之間的轉(zhuǎn)變溫度隨壘層Al組分的增加而升高，用公式計算了樣品的載流子局域度。在兩組樣品中，AlInGaN壘層與GaN底層達(dá)到晶格匹配的3＃和5＃樣品具有較強(qiáng)的載流子局域化效應(yīng)。
　　使用多高斯型分布函數(shù)對壘層Al組分16％的藍(lán)光多量子阱樣品(3＃)變溫光致發(fā)光譜進(jìn)行擬合，得到高能量一側(cè)的帶邊發(fā)光和低能量一側(cè)的局域態(tài)發(fā)光。兩個發(fā)光

3、峰的強(qiáng)度比Ilocalized/IBE與局域態(tài)發(fā)光峰能量隨著溫度從10K增加到160K而增大，然后隨溫度的進(jìn)一步增加而減小。通過研究兩個發(fā)光峰能量分別隨溫度的變化，提出了在溫度升高過程中載流子在帶邊和局域態(tài)能級間的躍遷和復(fù)合機(jī)制，并將載流子的躍遷過程分為四個階段。
　　使用AlInGaN代替In0.08Ga0.92N作阱層的近紫外光多量子阱樣品(7＃)發(fā)光強(qiáng)度和半峰寬均增加，表明 AlInGaN作阱層可以增加組分的起伏波動，提高阱

4、層的能帶波動，增強(qiáng)了量子阱中載流子的局域化效應(yīng)。
　　利用標(biāo)準(zhǔn)的芯片制造工藝制備了藍(lán)光In0.20Ga0.80N/Al0.16In0.027Ga0.813N LED芯片，并分析了LED芯片的光電性能。通過測量LED芯片的I-V曲線，計算出開啟電壓為3.0V，表明芯片中有較大的等效電阻。20mA注入電流下的光輸出功率達(dá)到70.5mW。在注入電流為9mA時發(fā)光效率達(dá)到最大值，然后逐漸下降。芯片的EL發(fā)光峰波長隨注入電流呈現(xiàn)指數(shù)下降，通