ingangan多量子阱led电致发光谱中双峰起源的研究

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1、第!"卷!第#期半!导!体!学!报5678!"!(68#!$$#年#月%&'()*)+,-.(/0,1*)2'%,(3-%4,.*+97:!!$$#!"J3S$J3S多量子阱B>9电致发光谱中双峰起源的研究"陈志忠P!QPPPP!P!徐!科!秦志新!于彤军!童玉珍!宋金德!林!亮刘!鹏PPP!齐胜利!张国义"P北京大学物理学院人工微结构和介观物理国家重点实验室!北京!P$$"#P#"!江苏伯乐达光电科技有限公司!盐城!!!Y$$!#摘要!研究了2,%53生长的具有双发射峰结构的'JWF(&WF(多量子阱发光二极管"0)3#的结构和发光特性8在透射电子显微镜

2、"4)2#下可以发现量子阱的宽度不一致!电致发光谱")0#发现了位于!_YZ>5的绿光发光峰和Y!时!绿!_"P>5处的蓝光发光峰8随着电流密度增加!双峰的峰位没有移动!直到注入电流密度达到!gP$I/&?I光发光峰发生蓝移!而蓝光发光峰没有变化8单色的阴极荧光谱"%0#发现绿光发射对应的发光区包括絮状区域和发光点!而蓝光发射对应的发光区仅包含絮状区域8通过以上的结果!我们认为蓝光发射基本上源于'JWF(量子阱发光!而绿光发射则起源于量子阱和量子点的发光8关键词!氮化镓'发光二极管'多量子阱'透射电子显微镜'电致发光谱'阴极荧光谱<)66$#"O$1'#"

3、O$&'"PPZ&中图分类号!4(R$Y_!dR!!!文献标识码!/!!!文章编号!$!ZR[YP##"!$$##$#[PP!P[$Y(P!$PO)辐射复合机制已经有一些文献报道8虽然局域C!引言激子发光的观点已被普遍接受!但是确切的机制仍有许多争论!特别是在电注入的情况下!发光的机理+族氮化物半导体发光器件的发光的起源目前还需进一步的研究8本文报道了2,%53生长出双(P$O)还存在着争议8可以接受的观点是!由于'J组发射峰的样品8并用透射电子显微镜"4)2#/电致分不均匀或富'J量子点而被限制的激子发光起着发光谱")0#/阴极荧光谱"%0#研究了双发射

4、峰的(!)至关重要的作用8这些随机局域化的激子避免了发光机理8得到发光起源于量子阱和量子点的观点8(O)在高密度的缺陷区域的复合8&FJK7>N@><等人还发现了位错区域存在能量势垒!阻碍载流子在该处D!实验的复合8众所周知!'J(和WF(之间巨大的混溶隙(#)使得'JWF(合金在化学上很不稳定8因为WF('JWF(&WF(多量子阱发光二极管"0)3A#用在'J(中的溶解度小于Zc!'JWF(单层较稳定的/X4!$$$&42,%53系统生长8Z个'JWF(&存在方式是富'J的量子点掩埋在低'J含量的'J[WF(量子阱被包在J型和B型WF(之间8垒和阱(")

5、WF(介质中8但是!在存在应力的情况下!这种完的生长温度均为#"$^8预计阱的宽度会影响'J[全分凝的情况并不多见!特别是在通常的'JWF(&WF(阱内的能级位置以及应力情况!从而改变发光WF(量子阱中!纯的'J(量子点几乎不可能发波长8所以为了生长多波长的0)3!在阱的宽度上(`!P$)生8另一方面压电极化和自发极化将在'JWF(&做了改动80)3芯片的制备按照标准的工艺进行8(PP)WF(量子阱区域形成大的电场8在目前的报道中!通过X射线衍射"X.3#和卢瑟福背散射".M*#结因为富'J量子点的尺寸较小!其形状也不规则!所以果可以推断量子阱中的应力没有

6、完全弛豫8(P!)要得到确切的量子点的'J组分和形状很困难8这剖面的4)2样品是通过研磨/抛光!最后用离(Y)些结构的复杂性!再加上势垒和表面处电荷输运!子减薄得到电子可以透过的薄样品84)2观察是在使得'JWF(量子阱中的辐射复合十分复杂84>?JFN1R$上进行的!工作电压为R$$a58)0谱是目前关于相分离和压电效应影响的量子阱中的通过一个探针台和一个%%3光纤光谱仪得到!不"国家自然科学基金资助项目"批准号$O$Y$O$$##Q通信作者8)IFN7$SS?E>J!Ba98>C98?J!!$$O[P![PO收到!!$$#[$R[$#定稿"!$$#中国

7、电子学会##&&半!导!体!学!报第!"卷图P!双峰结构的'JWF(&WF(多量子阱0)3的明场4)2照片"F#和高分辨照片"D#图!!不同注入电流下WF(&'JWF(多量子阱0)3的)0谱1NK_P!M7C4)2"F#FJC&.4)2"D#NIFK>A"双峰的峰位分别位于!_YZ和!_"P>5#6L'JWF(&WF(2hU0)3]N@EC69D7>>INAAN6J1NK_!!)0AB>?@FaACNLL><>J@NJ=>?@N6J7>H>7!369D7>B>FaANJ)0AB>?@

8、JD>6DA>CF@!_YZ!!_"P>5!<>AB>?@N