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InGaN/GaN微米阵列结构的生长及发光性能研究
1
作者 张利繁 贾伟 +3 位作者 董海亮 李天保 贾志刚 许并社 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2021年第4期776-782,共7页
采用金属有机化学气相外延技术,在图形化蓝宝石衬底上通过选区外延可控生长了三种不同形貌的InGaN/GaN微米阵列结构,阵列尺寸均为6μm。其中,六方片状阵列结构以(0001)c面为主,高度为0.6μm;六棱台状阵列结构包括一个(0001)c面和六个等... 采用金属有机化学气相外延技术,在图形化蓝宝石衬底上通过选区外延可控生长了三种不同形貌的InGaN/GaN微米阵列结构,阵列尺寸均为6μm。其中,六方片状阵列结构以(0001)c面为主,高度为0.6μm;六棱台状阵列结构包括一个(0001)c面和六个等效的(10-11)半极性面,高度为1.2μm;六棱锥状阵列结构以(10-11)半极性面为主,高度为5μm。采用微区光致发光光谱仪对InGaN/GaN微米阵列结构进行发光性能表征,结果表明不同形貌的InGaN/GaN微米阵列结构都可实现多波长发射;阴极荧光光谱结果表明六棱台状InGaN/GaN阵列结构不同晶面位置处发射的波长明显不同,这主要是由于表面迁移效应和横向气相扩散导致各个位置的In组分不同。InGaN/GaN微米阵列结构的成功制备对实现多彩发射和新型光电子器件设计具有重要意义。 展开更多
关键词 INGAN/GAN 微米阵列 形貌调控 发光性能 多彩发射 MOCVD
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多孔GaN阵列结构的制备及其光电性能
2
作者 徐杰 贾伟 +5 位作者 董海亮 贾志刚 李天保 余春燕 张竹霞 许并社 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2023年第9期1405-1413,共9页
以硝酸钠溶液作为腐蚀液,通过电化学和紫外辅助电化学相结合的两步法腐蚀GaN薄膜,制备出了多孔阵列结构。采用扫描电子显微镜(SEM)表征了多孔阵列结构的形貌,结果表明多孔GaN阵列结构排列整齐,孔径分布均匀,其平均孔径为24.1 nm,孔隙密... 以硝酸钠溶液作为腐蚀液,通过电化学和紫外辅助电化学相结合的两步法腐蚀GaN薄膜,制备出了多孔阵列结构。采用扫描电子显微镜(SEM)表征了多孔阵列结构的形貌,结果表明多孔GaN阵列结构排列整齐,孔径分布均匀,其平均孔径为24.1 nm,孔隙密度为3.86×10^(10 )cm^(-2),深度为2μm。利用X射线衍射仪(XRD)和Raman光谱仪表征了多孔GaN阵列的晶体结构,与平面GaN薄膜相比,多孔GaN阵列结构的晶体质量更好,且具有较低的残余应力。使用光致发光(PL)光谱和紫外-可见光(UV-Vis)吸收光谱表征了GaN的光学性能,与平面GaN薄膜相比,多孔GaN阵列结构的光致发光强度和光吸收能力有较大提升。通过电化学工作站对多孔GaN阵列结构的光电性能进行测试,在1.23 V偏压下,多孔GaN阵列结构的光电流是GaN平面结构的约3.36倍,最大光电转化效率ηmax是平面GaN薄膜的约3.5倍。该研究为多孔GaN阵列结构的应用提供了一定的实验数据和理论指导。 展开更多
关键词 氮化镓(GaN) 多孔阵列结构 电化学腐蚀 紫外辅助电化学腐蚀 两步腐蚀法 光电性能
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(1011)面InGaN量子阱中的静电场反转对蓝光发光二极管光电性能的影响 被引量：3
3
作者 尹瑞梅 贾伟 +5 位作者 董海亮 贾志刚 李天保 余春燕 张竹霞 许并社 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第21期204-212,共9页
通过InGaN/GaN单量子阱模型研究了极化强度随晶面取向的变化,结果显示半极性(1011)面量子阱中的极化电场反转导致其能带向上弯曲,电子波函数靠近n侧,这有望抑制电子泄漏。对(1011)面InGaN/GaN多量子阱蓝光发光二极管(LED)外延结构的模... 通过InGaN/GaN单量子阱模型研究了极化强度随晶面取向的变化,结果显示半极性(1011)面量子阱中的极化电场反转导致其能带向上弯曲,电子波函数靠近n侧,这有望抑制电子泄漏。对(1011)面InGaN/GaN多量子阱蓝光发光二极管(LED)外延结构的模拟表明半极性(1011)面提高了量子垒的有效阻挡势垒,抑制了电子泄漏。此外,(1011)面极大地降低了空穴注入势垒,实现了载流子的均衡分布,降低了俄歇复合概率,最终在电流密度为300 A/cm^(2)时,与(0001)面42%的效率骤降相比,(1011)面GaN基LED的效率骤降低至9%,发光强度提高48%。(1011)面InGaN量子阱的静电场反转特性是其具有优异光电性能的一个重要原因。 展开更多
关键词 光电子学 发光二极管 (1011) 静电场反转 载流子浓度匹配 效率骤降 电子泄漏
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