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蓝宝石衬底上的半极性面GaN基LED超快激光剥离
1
作者 项文辞 孙浩 +4 位作者 王思博 周慧莲 帅凌霄 叶云霞 张韵 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期681-687,共7页
衬底导电性和导热性差一直是困扰生长于蓝宝石衬底上的GaN基LED的难题,利用激光剥离技术将蓝宝石衬底上的GaN基LED转移至其他衬底是解决该问题的有效方法之一。本文使用超快皮秒激光将生长于图案化蓝宝石衬底上的半极性面GaN基LED进行... 衬底导电性和导热性差一直是困扰生长于蓝宝石衬底上的GaN基LED的难题,利用激光剥离技术将蓝宝石衬底上的GaN基LED转移至其他衬底是解决该问题的有效方法之一。本文使用超快皮秒激光将生长于图案化蓝宝石衬底上的半极性面GaN基LED进行衬底剥离,并成功转移至Si衬底,形成垂直结构的LED器件。利用SEM测试发现,当超快激光能量密度在1.3 J/cm^(2)附近可以有效分解蓝宝石和GaN交界层,且对器件产生最小负面损伤。拉曼光谱测试结果表明,剥离后的LED中GaN层的残余应力得到有效释放,从1.42 GPa降低为0.29 GPa。对制备的垂直结构LED进行I-V性能测试,5 V电压下正向电流由0.164 mA增大至0.759 mA,光致发光和电致发光性能均有增强。本文完成了蓝宝石衬底上的半极性面GaN基LED超快激光剥离的实验研究,为实现低损伤、高效率的转移技术的开发提供理论支撑,有望加速半极性面GaN基LED的发展与应用。 展开更多
关键词 LED 超快激光 图案化蓝宝石 半极性面 氮化镓
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极性、半极性和非极性InN薄膜的MOCVD外延生长与表征
2
作者 赵见国 殷瑞 +7 位作者 徐儒 倪海彬 陶涛 庄喆 严羽 谢自力 刘斌 常建华 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期204-210,共7页
利用金属有机化合物化学气相沉积(MOCVD)技术,在不同晶面的蓝宝石(Al2O3)衬底上实现了极性(0002)面、半极性(11-22)面和非极性(11-20)面InN薄膜的外延生长,并通过多种表征手段对三个不同极性面InN薄膜的结构和光学特性进行了系统研究。... 利用金属有机化合物化学气相沉积(MOCVD)技术,在不同晶面的蓝宝石(Al2O3)衬底上实现了极性(0002)面、半极性(11-22)面和非极性(11-20)面InN薄膜的外延生长,并通过多种表征手段对三个不同极性面InN薄膜的结构和光学特性进行了系统研究。X射线衍射(XRD)曲线展示了(0002)、(11-22)和(11-20)面InN较强的衍射峰,表明InN薄膜具有较高的成膜质量。通过扫描电子显微镜(SEM)表面图发现,极性(0002)面InN的表面形貌较光滑,而半极性和非极性InN表面均存在未完全合并的孔洞。光致发光(PL)光谱展示,不同极性面InN的峰值能量在0.63 eV附近,并从极性、半极性到非极性逐渐红移。此外,可见-红外分光光度计测得的透射谱显示,极性(0002)面InN的吸收边约为0.85 eV,而半极性(11-22)面和非极性(11-20)面InN的吸收边约为0.78 eV,表明极性InN具有更大的斯托克斯位移。 展开更多
关键词 半极性面 非极性面 INN薄膜 外延生长
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GaN{11-22}半极性面上生长InGaN/GaN多量子阱的研究
3
作者 杨国锋 朱华新 +2 位作者 郭颖 李果华 高淑梅 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2014年第2期181-185,共5页
利用选择性横向外延技术生长{11-22}半极性面GaN模板,并利用半极性面模板生长InGaN/GaN多量子阱结构。结果表明,生长出的GaN模板由半极性面{11-22}面和c面组成,多量子阱具有390nm和420 nm的双峰发光特性,局域阴极发光(CL)测试表明390 n... 利用选择性横向外延技术生长{11-22}半极性面GaN模板,并利用半极性面模板生长InGaN/GaN多量子阱结构。结果表明,生长出的GaN模板由半极性面{11-22}面和c面组成,多量子阱具有390nm和420 nm的双峰发光特性,局域阴极发光(CL)测试表明390 nm附近的发光峰来源于半极性面上的量子阱发光,而420 nm左右的发光峰源于c面量子阱发光。c面量子阱发光相对于斜面量子阱发光发生显著红移是因为在选择性横向外延生长过程中,In组分相比Ga较易从掩模区域向窗口中心区域迁移,形成了中心高In组分的c面量子阱,而半极性面上InGaN/GaN多量子阱量子限制斯塔克效应相比于极性面会减弱,此外,相同生长条件下半极性面的生长速率低于极性c面的生长速率。 展开更多
关键词 光学器件 选择性横向外延 GaN半极性面 多量子阱 极化效应
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半极性面上生长InGaN/GaN多量子阱结构在LED制备中的应用
4
作者 杨国锋 李果华 高淑梅 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2013年第11期69-70,共2页
利用选择性横向外延生长法可以沿不同的生长方向生长出不同的GaN半极性面,进而可以生长出不同的半极性多量子阱LED结构。这种结构可以实现单芯片LED的多波长发光。结果表明:通过生长模板和生长条件的改变可以控制不同GaN半极性面的形成... 利用选择性横向外延生长法可以沿不同的生长方向生长出不同的GaN半极性面,进而可以生长出不同的半极性多量子阱LED结构。这种结构可以实现单芯片LED的多波长发光。结果表明:通过生长模板和生长条件的改变可以控制不同GaN半极性面的形成,从而控制InGaN/GaN多量子阱LED的发光波长从蓝光到绿光甚至是白光可调控。 展开更多
关键词 INGAN GaN多量子阱 LED 多波长发光 半极性面
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利用Ni纳米岛模板制备半极性晶面GaN纳米柱 被引量：1
5
作者 杨国锋 陈鹏 +8 位作者 于治国 刘斌 谢自力 修向前 韩平 赵红 华雪梅 张荣 郑有炓 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期417-420,442,共5页
报道了在GaN表面以Ni纳米岛结构作为模板,利用电感耦合等离子(ICP)刻蚀制备GaN纳米柱的研究结果。原子力显微镜(AFM)测试结果表明,金属Ni薄膜在快速热退火(RTA)作用下形成了平均直径和高度大约分别为325 nm和70 nm的纳米岛状结构。通过... 报道了在GaN表面以Ni纳米岛结构作为模板,利用电感耦合等离子(ICP)刻蚀制备GaN纳米柱的研究结果。原子力显微镜(AFM)测试结果表明,金属Ni薄膜在快速热退火(RTA)作用下形成了平均直径和高度大约分别为325 nm和70 nm的纳米岛状结构。通过电子扫描显微镜(SEM)照片看出,以GaN表面所形成的Ni纳米岛作为模板图形,通过控制ICP刻蚀时间,在一定的刻蚀时间内(2 min)获得有序的并拥有半极性晶面的GaN纳米柱阵列。这种新颖的半极性GaN纳米柱作为氮化物量子阱或者超晶格结构的生长模板,可以有效减小甚至消除极化效应,提高光电子器件的效率和性能。 展开更多
关键词 氮化镓 镍纳米岛模板 电感耦合等离子刻蚀 半极性面 氮化镓纳米柱
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基于GaN微米阵列结构的单芯片白光LED有源区InGaN/GaN多量子阱结构设计 被引量：1
6
作者 王永嘉 杨旭 +2 位作者 李金钗 黄凯 康俊勇 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1130-1138,共9页
通过模拟仿真对双波长堆叠的c面InGaN/GaN多量子阱(MQWs)发光二级管的载流子浓度、自发辐射复合率以及极化电场等进行了研究。结果表明,通过调节双波长堆叠的InGaN多量子阱的阱层和垒层厚度,可调控载流子特别是空穴在量子阱有源区的分布... 通过模拟仿真对双波长堆叠的c面InGaN/GaN多量子阱(MQWs)发光二级管的载流子浓度、自发辐射复合率以及极化电场等进行了研究。结果表明,通过调节双波长堆叠的InGaN多量子阱的阱层和垒层厚度,可调控载流子特别是空穴在量子阱有源区的分布,实现双波长发光峰比例调制。进而考察了在相同外延条件下生长的半极性面InGaN/GaN堆叠量子阱LED的发光特性。在此基础上,提出基于多波长堆叠InGaN/GaN多量子阱结构的c面和{1011}或{1122}半极性面混合的单芯片白光LED设计方案,通过调节c面发光光谱在混合光谱中的比例,可获得覆盖大部分可见光波段、色温从4500~9000 K可调、且显色指数最高可达91.3的白光。 展开更多
关键词 单芯片白光LED 半极性面 INGAN 极化效应
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提高GaN基发光二极管外量子效率的途径 被引量：1
7
作者 李为军 《中国照明电器》 2010年第3期15-20,共6页
发光二极管(LED)的低外量子效率严重制约了LED的发展,本文主要介绍了提高GaN基LED外量子效率途径的最新进展,包括芯片非极性面/半极性面生长技术、分布布拉格反射层(DBR)结构、改变LED基底几何外形来改变光在LED内部反射的路径、表面粗... 发光二极管(LED)的低外量子效率严重制约了LED的发展,本文主要介绍了提高GaN基LED外量子效率途径的最新进展,包括芯片非极性面/半极性面生长技术、分布布拉格反射层(DBR)结构、改变LED基底几何外形来改变光在LED内部反射的路径、表面粗化处理,以及新近的光子晶体技术和全息技术等。并对纳米压印与SU8相结合技术在提高LED外量子光效率方面进行了初步探索。 展开更多
关键词 外量子效率 芯片非极性面/半极性面生长技术 分布布拉格反射层(DBR)结构 光子晶体技术和全息技术 纳米压印技术与SU8技术
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