gan基紫外led多量子阱结构优化研究

《gan基紫外led多量子阱结构优化研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、GaN基紫外LED多量子阱结构优化研究作者姓名马双庆导师姓名、职称李培咸副教授一级学科材料科学与工程二级学科材料物理与化学申请学位类别工学硕士提交学位论文日期2014年11月学校代码10701学号1205122225分类号TN4号密级公开号级西安电子科技大学硕士学位论文GaN基紫外LED多量子阱结构优化研究作者姓名：马双庆一级学科：材料科学与工程二级学科：材料物理与化学学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：李培咸副教授提交日期：2014年11月AStudyofGaN-basedUV-LEDmulti-quantumwellsstructureo

2、ptimizationAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinMaterialsScienceandEngineeringByMaShuangqingSupervisor:Prof.LiPeixianNovember2014西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以

3、标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印

4、、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要近年来，GaN基紫外LED由于其广泛的应用前景而成为继蓝光LED之后新的研究热点。GaN基紫外LED具有体积小、寿命长100倍以上、环保和低压供电等优点，在应用于普通照明和新一代紫外光源方面具有广阔的的应用前景。365nm是传统紫外光源的一个典型波长，广泛应用于固化、曝光等领域。但是，目前该波段的GaN基紫外LED的发光效率仍然很低，其发光性能还不能满足应

5、用的需求。因此，有必要对这个波段的紫外LED进行进一步的研究，开发出具有更好光电性能的器件。本论文研究多量子阱结构优化对GaN基紫外LED性能的影响，目的是提高365nm-370nm波段紫外LED的发光效率。首先介绍了GaN基多量子阱结构LED的研究进展，从不同角度分析了GaN基多量子阱结构LED面临的问题，并且详细讨论了提高GaN基多量子阱结构LED亮度的典型方法，并通过对多量子阱阱层宽度和In的掺入量的系统实验和分析，及其对LED器件特性的影响进行了研究。所取得的主要研究成果如下：1.本文对InGaN/AlGaN多量子阱结构中阱层的生长时间

6、进行了系列调整试验，获得了具有不同阱宽的紫外LED外延结构并进行了器件制作。详细分析了不同势阱宽度对结晶质量、多量子阱界面特性、PL谱以及EL谱特性的影响。结果表明，随着势阱宽度的增加，势阱中的位错会更多的因应力形成的弯曲而合并，使势阱内的缺陷减少；另一方面，势阱宽度的增加会使得更多的载流子被限制在阱层中，也即会有更多的电子和空穴在阱中发生辐射复合。以上两个方面都对GaN基紫外LED光效的提高起到了积极的作用。2.本文研究了量子阱的阱层掺In量的不同对GaN基紫外LED的影响。通过对不同阱层掺In量的量子阱的阱层和垒层之间的极化电荷密度的理论计

7、算，对样品的光电学及材料测试结果的详细分析，结果表明阱层掺In量达到15%时，得到的LED的光电性能比较好。说明随着对In组分的增加，In原子的局域化效应增强，超过了由于掺In量增加引起的位错密度对发光过程的影响。然而掺In量为25%时，掺In量过多会引起更大的晶格失配，降低了结晶质量以及GaN基LED的光电性能。最后的结果表明，GaN基紫外LED的光电性能得到了提高。本文得到了峰值发光波长376nm，350mA正向电流下紫外光功率达到86.39mW的GaN基紫外LED。I西安电子科技大学硕士学位论文关键词：InGaN，AlGaN，发光二极管，

8、多量子阱，发光效率论文类型：应用基础研究类IIABSTRACTABSTRACTInrecentyears,GaN-basedUV-LEDhasbeco