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GaAs插入层对InGaAs/AlGaAs量子阱发光性质的影响

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发光学报 2023年第11期44卷 1967-1973页

作者：于海鑫王海珠郎天宇吕明辉徐睿良范杰邹永刚长春理工大学重庆研究院重庆401135 长春理工大学高功率半导体激光国家重点实验室吉林长春130022

InGaAs/AlGaAs多量子阱(MQWs)作为一种常见的Ⅲ-Ⅴ族外延材料,通常应用于半导体激光器和太阳能电池等领域。然而,由于量子阱的势阱层和势垒层生长温度不同,铟原子的偏析和多量子阱生长质量较差等问题尚未得到很好的解决。本文设计了一... 详细信息

InGaAs/AlGaAs多量子阱(MQWs)作为一种常见的Ⅲ-Ⅴ族外延材料,通常应用于半导体激光器和太阳能电池等领域。然而,由于量子阱的势阱层和势垒层生长温度不同,铟原子的偏析和多量子阱生长质量较差等问题尚未得到很好的解决。本文设计了一种砷化镓(GaAs)材料作为插入层(ISL),并用于InGaAs/AlGaAs MQWs的结构。PL、XRD、AFM测试表明,GaAs插入层保证了MQWs结构中更多的辐射复合,阻止了铟原子的偏析。但GaAs插入层的引入也会产生“局域态”,影响量子阱的发光性质。本研究可以加深对InGaAs/AlGaAs多量子阱辐射复合机制的理解,并且对引入GaAs插入层的InGaAs/AlGaAs多量子阱发光性质的研究具有重要意义。

关键词： InGaAs/AlGaAs多量子阱局域态插入层金属有机化合物气相外延(MOCVD)

SiN插入层对GaN外延膜应力和光学质量的影响(英文)

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发光学报 2013年第8期34卷 1017-1021页

作者：宋世巍梁红伟申人升柳阳张克雄夏晓川杜国同大连理工大学物理与光电工程学院辽宁大连116024 中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 吉林大学电子科学与工程学院吉林长春130012

研究了MOCVD系统中原位SiN插入层对GaN薄膜应力和光学性质的影响。采用SiN插入层后,GaN薄膜的裂纹数量大大减少,薄膜所承受的张应力得到了一定的释放。同时,GaN薄膜的缺陷密度降低一倍,晶体质量得到了极大的改善。研究表明,位错密度的... 详细信息

研究了MOCVD系统中原位SiN插入层对GaN薄膜应力和光学性质的影响。采用SiN插入层后,GaN薄膜的裂纹数量大大减少,薄膜所承受的张应力得到了一定的释放。同时,GaN薄膜的缺陷密度降低一倍,晶体质量得到了极大的改善。研究表明,位错密度的降低在GaN薄膜中留存较大的残余应力,补偿了降温过程中所引入的张应力。同样,随着SiN插入层的应用,低温PL谱的半峰宽降低,薄膜光学质量提高。最后研究了PL谱发光峰与应力的关系,得到了一个-13.8的线性系数。

关键词： SiN 应力弛豫插入层

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低温插入层对绿光LED的发光影响(英文)

发光学报 2013年第6期34卷 744-747页

作者：宋世巍柳阳梁红伟夏小川张克雄杨德超杜国同大连理工大学物理与光电工程学院辽宁大连116024 中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 吉林大学电子科学与工程学院吉林长春130012

利用MOCVD技术在蓝宝石衬底上外延生长了具有低温插入层结构的绿光LED,研究了具有插入层结构的LED的发光特性。插入层的引入增加了In在量子阱中的并入,并且引起了波长红移。经过分析,认为是In的相分离和极化场带来的红移,且恶化了器件... 详细信息

利用MOCVD技术在蓝宝石衬底上外延生长了具有低温插入层结构的绿光LED,研究了具有插入层结构的LED的发光特性。插入层的引入增加了In在量子阱中的并入,并且引起了波长红移。经过分析,认为是In的相分离和极化场带来的红移,且恶化了器件的性能。

关键词： LED 相分离插入层

n-型有机半导体插入层提高p-型并五苯薄膜晶体管性能(英文)

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无机化学学报 2014年第11期30卷 2621-2625页

作者：李谊刘琪蔡婧王喜章胡征南京大学化学化工学院介观化学教育部重点实验室南京210093 南京大学(苏州)高新技术研究院苏州215123

在金电极和p-型并五苯有源层之间插入n-型有机半导体层显著提高了并五苯薄膜场效应晶体管的性能。在插入2nm厚的N,N-bis（2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-pentadecafluorooctyl）-1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylicdiimide（NTCDI-C8F）和N,N′-dioctyl-3,4,9,10-perylenedicarboximide（PTCDI-C8）层后,器件的阈值电压由-19.4V显著降低到-1.8和-8.7V、迁移率提高了约2倍、电流开关比保持在10^5~10^6。这为通过简单地在电极和有机半导体有源层之间引入其他有机半导体薄层的方法来构建具有低阈值电压和高迁移率特征的有机薄膜场效应晶体管器件提供思路。

关键词：有机薄膜晶体管 n-型有机半导体插入层阈值电压迁移率

p-EBL中低Al组分插入层对AlGaN基深紫外LED光电性能的影响

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微纳电子与智能制造 2023年第3期5卷 29-34页

作者：高一品刘超山东大学微电子学院济南250100

对于AlGaN基深紫外发光二极管(DUV LED),高Al组分的电子阻挡层(EBL)在抑制电子泄露的同时,也不可避免地造成空穴注入效率的严重下降。在本文中,我们研究了EBL中p型掺杂的低Al组分插入层对DUV LED性能的影响,借助APSYS仿真软件对器件的... 详细信息

对于AlGaN基深紫外发光二极管(DUV LED),高Al组分的电子阻挡层(EBL)在抑制电子泄露的同时,也不可避免地造成空穴注入效率的严重下降。在本文中,我们研究了EBL中p型掺杂的低Al组分插入层对DUV LED性能的影响,借助APSYS仿真软件对器件的光电性能、能带结构,以及载流子分布进行了系统的分析。结果表明,低Al组分插入层的引入能够降低空穴的有效势垒高度,进而提高空穴的注入效率,改善有源区中载流子的分布。此外,本文还发现p型掺杂的低Al组分插入层在EBL中的相对位置和DUV LED的性能之间有着紧密的联系。

关键词： AlGaN DUV LED 插入层

插入层TmP_yPb对白色有机电致发光二极管色纯度的影响

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半导体光电 2018年第4期39卷 482-485页

作者：王振王培陈爱谢嘉凤袁军袁素真重庆邮电大学光电工程学院重庆400065

基于三原色白光器件ITO/NPB/TCTA/Ir(MDQ)2(acac)∶TCTA/TCTA/FIrpic∶TmPyPb/Ir(ppy)3∶TmPyPb/TmPyPb/LiF/Al,通过在其绿色与蓝色发光层之间插入不同厚度的TmPyPb,研究了该插入层的厚度对器件色纯度的影响。研究表明,插入层厚度的改变能够影响能量转移及调节激子的分布,当插入层厚度为4nm时,器件色坐标为(0.33,0.36),最大发光效率达11.58cd/A。

关键词：三原色白光插入层能量转移

具有不同插入层的CrN_x涂层的结构和性能

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四川大学学报（自然科学版） 2010年第4期47卷 869-876页

作者：鄢强童洪辉宋慧瑾郑家贵沈丽如金凡亚核工业西南物理研究院成都610041 四川大学材料科学与工程学院成都610064 成都大学工业制造学院成都610106

采用直流反应磁控溅射技术,在AISI 304不锈钢基体上镀制了三种具有不同插入层结构的CrN_x涂层.用X射线晶体衍射仪(XRD)表征了涂层的晶体结构,用扫描电子显微镜(SEM)观察了涂层的横断面组织形貌,用原子力显微镜(AFM)观察分析了涂层的表... 详细信息

采用直流反应磁控溅射技术,在AISI 304不锈钢基体上镀制了三种具有不同插入层结构的CrN_x涂层.用X射线晶体衍射仪(XRD)表征了涂层的晶体结构,用扫描电子显微镜(SEM)观察了涂层的横断面组织形貌,用原子力显微镜(AFM)观察分析了涂层的表面形貌,并用划痕法测试涂层的结合力,纳米硬度计测试涂层硬度.所有涂层都呈B1 NaCl型面心立方结构,具有明显的(200)择优取向.但是,具有不同插入层结构的涂层的晶体衍射峰的位移角度及方向不同.并且在具有Cr/CrN_x多层交替结构作为插入层的涂层的晶体结构中出现了Cr的衍射峰.在这种具有不同插入层结构的CrN_x涂层中,Cr/CrN_x多层交替结构作为插入层的涂层具有最小晶粒尺寸,较高的表面粗糙度,最高的纳米硬度值和较差的膜基结合力;而具有氮含量连续增加梯度结构作为插入层的涂层晶粒尺寸较大,表面粗糙度较低,膜基结合力好,但纳米硬度值较低.

关键词： CrNx涂层插入层硬度结合力

碲化锌插入层对碲化镉太阳电池性能参数影响的分析

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Journal of Semiconductors 2004年第4期25卷 424-429页

作者：鄢强冯良桓武莉莉张静全郑家贵蔡伟蔡亚平李卫黎兵宋慧瑾夏庚培四川大学太阳能材料与器件研究所成都610064

分析了有 Zn Te/ Zn Te∶ Cu插入层的 Cd Te太阳电池在能带结构上的变化 .通过对比有无插入层的 Cd Te太阳电池在 C- V特性、I- V特性、光谱响应上的不同 ,肯定了插入层对改善背接触特性的作用 ,发现它还可以改善器件前结 Cd S/ Cd Te... 详细信息

分析了有 Zn Te/ Zn Te∶ Cu插入层的 Cd Te太阳电池在能带结构上的变化 .通过对比有无插入层的 Cd Te太阳电池在 C- V特性、I- V特性、光谱响应上的不同 ,肯定了插入层对改善背接触特性的作用 ,发现它还可以改善器件前结 Cd S/ Cd Te的二极管特性和短波光谱响应 .实验结果还表明 ,不掺杂的 Zn Te对提高器件的效率是必要的 .恰当的不掺杂层厚度和退火温度能有效地改进 Cd Te太阳电池的性能。

关键词：共蒸发沉积背接触碲化镉太阳电池插入层填充因子

N型区中插入层对AlGaN基UV-LEDs特性影响研究

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N型区中插入层对AlGaN基UV-LEDs特性影响研究

作者：吴江涛西安电子科技大学

学位级别：硕士

随着氮化镓(GaN)材料的发展,基于AlGaN能带调制的紫外发光二极管(UV-LEDs)几乎可以覆盖整个紫外光谱(210-400 nm),使GaN基UV-LED适用于如生物、环境、工业和医药等诸多领域。然而,由于高Al组分的III族氮化物材料的极化效应,GaN基UV-LED... 详细信息

随着氮化镓(GaN)材料的发展,基于AlGaN能带调制的紫外发光二极管(UV-LEDs)几乎可以覆盖整个紫外光谱(210-400 nm),使GaN基UV-LED适用于如生物、环境、工业和医药等诸多领域。然而,由于高Al组分的III族氮化物材料的极化效应,GaN基UV-LED的外量子效率(EQE)尚未与其可见波长的同类产品相提并论,但这项技术具有巨大的潜力。因此,作为该领域的核心问题,改善GaN基UV-LED的光电特性一直是研究热点。通过调整传统(Al)GaN基UV-LED结构降低极化效应影响是常见的优化方法,其中运用插入层改变原有结构的固有特性,从而改善UV-LEDs性能的方法已经被广泛应用,从n型区至p型区再到电极,不同的插入层设计可以在UV-LED结构的不同位置起到优化作用。本文向AlGaN基UV-LED电子层中引入插入层,并研究插入层对器件光电特性和晶体特性的影响。研究了四种组分(Al组分0.1/0.16/0.23/0.3)和三种厚度(10/20/50 nm)下,n型AlGaN插入层对AlGaN基UV-LED特性的影响。根据仿真结果,当采用20-nm AlGaN插入层时UV-LED的光电特性最优。由于电子层与插入层异质结界面处净极化电荷使电子积累于导带,扩展了n型区中的电流,因此提升了有源区辐射复合率,使UV-LED光电特性提升。然后,根据仿真结果,通过金属有机化合物化学气相沉淀技术外延生长了含有20-nm AlGaN和AlGaN插入层的两个UV-LED样品。实验结果表明,借助插入层的电流扩展,当200 m A时,样品的LOP从24.3提升至43 m W、EQE从2.69%提升至5.04%,实验结果与仿真结果一致,说明插入层提升了UV-LEDs的光电性能。另一方面,较高Al组分的插入层可能向异质结界面引入更大的晶格失配,但晶体特性结果表明UV-LED的晶体质量没有退化。提出进一步优化Ga-和N-极性AlGaN基UV-LED光电特性的n型插入层设计。新型插入层的厚度为20 nm,插入层类型则变为InAlN和晶格匹配Ga(1-y-z))AlInN。根据仿真结果,InAlN插入层向Ga-和N极性AlGaN基UV-LED电子层能带中引入势阱,导带中的电子受到势阱的俘获而使注入有源区的电子数量下降。同时,价带中较深的空穴势阱导致有源区空穴向电子层泄露,UV-LED的辐射复合率下降,光电特性退化。另一方面,当Ga(1-y-z))AlInN保持y:z=83:17的组分比例时,其与GaN晶格匹配。当Ga极性UV-LED电子层中采用晶格匹配GaAlInN插入层时,异质结左侧界面电子积累,这个过程扩展了n型区中的电子电流,这有利于提升电子向有源区的注入,使器件光电特性提升,内量子效率(IQE)的droop程度显著下降。除此之外,对于N极性UV-LED,当向电子层中引入晶格匹配GaAlInN插入层后,插入层右侧界面出现电子积累,电子水平被显著提高,这时电子向有源区的注入不需要越过插入层势垒,更有利于提高量子阱的辐射复合率,IQE的droop程度明显下降。仿真结果说明Ga(1-y-z))AlInN插入层可以显著提高AlGaN基UV-LEDs特性。晶格匹配设计也为后续实际外延生长过程中降低由失配应力向插入层界面处引起的新穿透位错等负面晶体影响带来新的可能性。

关键词：氮化镓紫外发光二极管插入层电流扩展晶格匹配