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界面工程调控石墨烯/氮化镓紫外光电探测性能研究(特邀)

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激光与光电子学进展 2024年第3期61卷 1-6页

作者：高芳亮陈坤刘青王幸福杨纪锐徐明俊贺宇浩石宇豪许腾文阳志超李述体华南师范大学半导体科学与技术学院广东广州510631 东莞南方半导体科技有限公司广东东莞523781

界面工程是提高光电探测器性能的有效方法之一。报道了基于界面工程调控的石墨烯(Gr,2D)/GaN(3D)范德瓦耳斯异质结紫外光电探测器。GaN吸收光子产生电子空穴对,并在内建电场作用下发生分离。其中,光生空穴利用隧穿效应向Gr一侧迁移,而... 详细信息

界面工程是提高光电探测器性能的有效方法之一。报道了基于界面工程调控的石墨烯(Gr,2D)/GaN(3D)范德瓦耳斯异质结紫外光电探测器。GaN吸收光子产生电子空穴对,并在内建电场作用下发生分离。其中,光生空穴利用隧穿效应向Gr一侧迁移,而光生电子向GaN一侧迁移。在较高的电场驱动下,载流子将发生碰撞,造成光电流倍增,使得器件的光吸收效率与光电转化效率有明显提升。因此,器件在-2 V偏压条件和5μW/cm^(2)紫外光照射下,展示出较高的响应度(395.2 A/W)和较大的探测率(4.425×10^(15)Jones)值。该研究丰富了界面工程技术在Gr基紫外光电探测器的应用,为制备高性能紫外探测器提供了可能。

关键词：氮化镓二维/三维金属有机化学气相沉积紫外探测器

Enhancement of light output powers of GaN-based light emitting diodes with textured indium tin oxide transparent layer by using corrosive liquid

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Science China(Physics,Mechanics & Astronomy) 2011年第10期54卷 1787-1790页

作者： li Yun li XiaoChan ZHANG Tao HE AnHe HU CanDong WANG Xin HE Miao ZHANG Yong NIU Qiaoli ZHAO lingZhi li shuti CHEN XianWen Key Laboratory of Electroluminescent Devices of Guangdong Provincial Education Department Institute of Optoelectronic Materials & Technology South China Normal University Guangzhou 510631 China College of Information Science and Engineering Wuhan University of Science & Technology Wuhan 430081 China Sanan Optoelectronics Co. Ltd. Xiamen 361009 China

In order to promote the light output powers of GaN-based light emitting diodes (LEDs), two kinds of novel corrosive liquidshave been developed in this paper to roughen the surface of the indium tin oxide (ITO) current spreading layer of LEDs. As aresult, the textured transparent ITO layer greatly enhanced the external quantum efficiency of the LEDs. Provided that a wafersample was dipped in a kind of corrosive liquid developed by us for only about 60 s, the light output powers of the LEDs canbe promoted by 24.7%, compared with conventional GaN-based LEDs. It is obvious that the presented method is simple, rapidand cost-effective.

关键词： GaN-based light emitting diodes (LEDs) corrosive liquid light output power textured ITO

Novel sol-gel material for fabrication of a long period waveguide grating filter as a precise thermometer

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Science China(Physics,Mechanics & Astronomy) 2011年第11期54卷 1967-1971页

作者： WANG Xin li XiaoChan ZHANG Tao HU CanDong ZHU QiuXiang CHEN SiHai li Yun XU Jia HE Miao NIU Qiaoli ZHAO lingZhi li shuti ZHANG Yong Key Laboratory of Electroluminescent Devices of Guangdong Provincial Education Department Institute of Optoelectronic Materials ＆ Technology South China Normal University Guangzhou 510631 China College of Information Science ＆ Engineering Wuhan University of Science ＆ Technology Wuhan 430081 China Wuhan National Laboratory for Optoelectronics Huazhong University of Science ＆ Technology Wuhan 430074 China

A new kind of organic-inorganic hybrid HfO2/SiO2 sol-gel material with a large thermo-optic coefficient and a wide linear tunable temperature range has been developed for fabrication of a long period waveguide grating （LPWG） filter, whose parameters were optimized and designed by using finite difference time domain （FDTD） simulations. The LPWG filter, a periodic rectangle-corrugated grating structure, was easily fabricated with soft-lithography technique. At a temperature range from 19~C to 70~C, the fabricated LPWG filter element demonstrated a high temperature sensitivity of about 6.5 nm/~C and a wide linear tunable temperature range of 51℃, so that it can be used as a precise thermometer. Our results are useful for the designs of LPWG filters for the implementation of a wide range of thermo-optic functions.

关键词： LPWG filter soft-lithography sol-gel material temperature sensitivity

Surface plasmon interference pattern on the surface of a silver-clad planar waveguide as a sub-micron lithography tool

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Science China(Physics,Mechanics & Astronomy) 2011年第2期54卷 240-244页

作者： ZHU QiuXiang HU CanDong WANG WenJie HE Miao ZHOU Jun ZHAO lingZhi PENG ZhiXiang li shuti ZHU Ning ZHANG Yong Key Laboratory of Electroluminescent Devices of Guangdong Provincial Education Department Institute of Optoelectronic Materials and Technology South China Normal University Guangzhou 510631 China Jiangsu Provincial Key Laboratory of Advanced Photonic and Electronic Materials Department of Physics Nanjing University Nanjing 210093 China Institute of Photonics Faculty of Science Ningbo University Ningbo 315211 China

A new sub-micron photolithography tool has been realized by utilizing the interference of surface plasmon waves(SPWs) on the near surface of a silver(Ag)-clad ultraviolet(UV) planar waveguide.A laser beam with a wavelength of 325 nm was incident into the waveguide core,and suffered a series of total internal reflections on the interfaces between the waveguide core and the cladding *** incident light and the reflected light induced two beams of SPWs traveling in contrary directions,which interfered with each other and formed a standing wave as a sub-micron photolithography tool.A near-field scanning optical microscope(NSOM) was employed to measure the intensity distribution of the stationary wave field of the near surface of the Ag layer of the waveguide,anastomosed with theoretical values acquired by use of finite difference time domain(FDTD) *** with this sub-micron photolithography tool a SMG with a period of 79.3 nm,in good agreement with the theoretical value of 80.1 nm,was inscribed on the surface of a self-processing hybrid SiO2/ZrO2 solgel film for the first time.

关键词： surface plasmon waves(SPW) silver(Ag)-clad planar waveguide solgel sub-micron lithography

入射角对Al_(0.5)Ga_(0.5)As-AlAs分布布拉格反射器反射光谱的影响

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光学学报 2006年第5期26卷 752-756页

作者：郑树文范广涵李述体雷勇黄琨华南师范大学光电子材料与技术研究所广州510631

采用传输矩阵法对Al0.5Ga0.5As-AlAs材料的发光二极管分布布拉格反射器进行入射角的反射光谱研究，计算发现反射偏振光p和s随入射角的增大呈“V”形变化，在49．8°处有最小反射值。不同入射介质[以空气和限制层（Al0.7Ga0.3）0.5In0.3... 详细信息

采用传输矩阵法对Al0.5Ga0.5As-AlAs材料的发光二极管分布布拉格反射器进行入射角的反射光谱研究，计算发现反射偏振光p和s随入射角的增大呈“V”形变化，在49．8°处有最小反射值。不同入射介质[以空气和限制层（Al0.7Ga0.3）0.5In0.3P材料]下的反射光谱受入射角的影响差异很大，其中入射角对空气入射介质的反射谱影响较小，由0°入射的反射率88．13％降至45。的84．94％，反射峰值波长蓝移仅10nm；但入射角对（Al0.7Ga0.3）0.5In0.5P入射介质的反射谱影响很大，仅从0°到45°入射，反射率降幅就超过45％，反射峰值波长蓝移超过127nm。为了减缓这种影响，提出了多波长布拉格反射器结构设计。计算表明多波长分布布拉格反射器在0°～45°的入射角内比传统的分布布拉格反射器有更好的光谱特性，这对提高发光二极管的出光效率有现实意义。

关键词：光电子学分布布拉格反射器传输矩阵法 Al0.5Ga0.5As-AlAs 入射角

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Si图形衬底的制备及半极性GaN生长

华南师范大学学报（自然科学版） 2010年第4期42卷 60-63页

作者：苏军李述体尹以安曹健兴华南师范大学光电子材料与技术研究所广东广州510631

利用KOH溶液的各向异性腐蚀,通过研究温度、异丙醇(IPA)及超声波振动对Si衬底腐蚀的影响,在Si(001)平面衬底上刻蚀出侧面为(111)面的槽状图形衬底.在此基础上,实现了GaN在Si图形衬底(111)侧面的生长.X射线双晶衍射测量GaN薄膜的Bragg角... 详细信息

利用KOH溶液的各向异性腐蚀,通过研究温度、异丙醇(IPA)及超声波振动对Si衬底腐蚀的影响,在Si(001)平面衬底上刻蚀出侧面为(111)面的槽状图形衬底.在此基础上,实现了GaN在Si图形衬底(111)侧面的生长.X射线双晶衍射测量GaN薄膜的Bragg角为18.45°,表明在Si图形衬底上成功生长出了(1-101)半极性GaN薄膜.其X射线衍射峰半高宽为1 556弧秒.

关键词： KOH溶液各向异性腐蚀异丙醇超声波振动半极性GaN Si图形衬底

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InP-SiO_2三维光子晶体的制备

硅酸盐学报 2005年第2期33卷 145-148页

作者：许静龙永福谭春华范广涵谢凯肖加余李述体国防科技大学光子晶体研究中心长沙410073 华南师范大学光电子材料与技术研究所广州510631

用溶剂蒸发法将单分散SiO2微球组装成三维有序结构的胶体晶体,用金属有机化学气相沉积技术向SiO2胶体晶体中填充高折射率材料InP,获得了InP SiO2两种介质复合的三维光子晶体。通过扫描电子显微镜、X射线衍射、能谱和紫外可见光谱仪对 ... 详细信息

用溶剂蒸发法将单分散SiO2微球组装成三维有序结构的胶体晶体,用金属有机化学气相沉积技术向SiO2胶体晶体中填充高折射率材料InP,获得了InP SiO2两种介质复合的三维光子晶体。通过扫描电子显微镜、X射线衍射、能谱和紫外可见光谱仪对 InP SiO2三维光子晶体的形貌、结构和光学性能进行了观察测试。研究结果表明:InP在 SiO2微球空隙间具有较高的结晶质量,填充较致密均匀,与相同晶格周期的SiO2光子晶体相比,InP SiO2光子晶体的反射光谱的峰值波长发生明显的红移。

关键词：磷化铟-二氧化硅光子晶体金属有机化学气相沉积溶剂蒸发法

垒层p型掺杂量的分布对InGaN基发光二极管性能的影响

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华南师范大学学报（自然科学版） 2013年第2期45卷 60-63页

作者：刘超李述体仵乐娟王海龙华南师范大学光电子材料与技术研究所广东广州510631

采用APSYS软件分析了InGaN基发光二极管的垒层中p型掺杂量的分布及其作用.结果表明,当所有的p型掺杂量集中于最后一个垒层时,发光二极管的发光强度最大,大注入电流下的效率衰减量最小.其主要原因是优化了垒层中p型掺杂量的分布有利于电... 详细信息

采用APSYS软件分析了InGaN基发光二极管的垒层中p型掺杂量的分布及其作用.结果表明,当所有的p型掺杂量集中于最后一个垒层时,发光二极管的发光强度最大,大注入电流下的效率衰减量最小.其主要原因是优化了垒层中p型掺杂量的分布有利于电子限制和空穴注入.

关键词：发光二极管 GaN InGaN 多量子阱

芴基共聚物共混与InGaN基发光二极管杂合的白光发射

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华南师范大学学报（自然科学版） 2009年第4期41卷 57-60页

作者：章勇侯琼郑树文李述体范广涵华南师范大学光电子材料与技术研究所广东广州510631 华南师范大学化学与环境学院广东广州510631

利用红光共聚物(PFO-DBT15)和绿光共聚物共混膜作InGaN基蓝光芯片的荧光下转换材料,PFO-DBT15和PFO-BT35是9,9-二辛基芴(DOF)分别与4,7-二噻吩-2,1,3-苯并噻二唑(DBT)和2,1,3-苯并噻唑(BT)无规共聚的芴基共聚物,通过调节PFO-DBT15与PFO-BT35共混比例实现了有效的共轭聚合物/InGaN发光二极管杂合的白光发射.这种杂合器件在20mA电流驱动下相关的色坐标、色温和色散指数分别是(0.34,0.32),6798K和85.

关键词： InGaN 共轭聚合物白光