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V形坑尺寸对硅衬底InGaN/AlGaN近紫外LED光电性能的影响
  • ISSN号:1000-7032
  • 期刊名称:《发光学报》
  • 时间:0
  • 分类:O484.4[理学—固体物理;理学—物理] TN383.1[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:南昌大学国家硅基LED工程技术研究中心,江西南昌330047
  • 相关基金:国家自然科学基金青年基金(21405076)资助项目
中文摘要:

使用MOCVD在图形化Si衬底上生长了InGaN/AlGaN近紫外LED,通过改变低温GaN插入层的厚度调控V形坑尺寸,系统地研究了V形坑尺寸对InGaN/AlGaN近紫外LED(395 nm)光电性能的影响。结果表明,低温GaN插入层促进了V形坑的形成,并且V形坑尺寸随着插入层厚度的增加而增大。在电学性能方面,随着V形坑尺寸的增大,-5 V下的漏电流从5.2×10^-4μA增加至6.5×10^2μA;350 mA下正向电压先从3.55 V降至3.44 V,然后升高至3.60 V。在光学性能方面,随着V形坑尺寸的增大,35 A/cm^2下的归一化外量子效率先从0.07提高至最大值1,然后衰退至0.53。对V形坑尺寸影响InGaN/AlGaN近紫外LED光电性能的物理机理进行了分析,结果表明:InGaN/AlGaN近紫外LED的光电性能与V形坑尺寸密切相关,最佳的V形坑尺寸为120-190 nm,尺寸太大或者太小都会降低器件性能。

英文摘要:

InGaN/AlGaN near-ultraviolet light emitting diode (near-UV LED) were grown on pat- terned Si substrate by metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD). The effects of V-pit size on optical and electrical properties of InGaN/A1GaN near-UV LED (395 nm) were investigated systematically by manipulating the thickness of low temperature GaN interlayer to change the V-pit size. The results show that the low temperature GaN interlayer can enhance the formation of V-pit, and the V-pit size increases with the increasing of the thickness of low temperature GaN interlayer. In terms of electrical properties, with the increasing of the V-pit size, the leakage current at - 5 V increases from 5.2 × 10^-4 μA to 6.5 × 10^2 μA, and the forward voltage at 350 mA decreases from 3.55 V to 3.44 V initially and then increases to 3.60 V. In terms of optical properties, with the in- creasing of the V-pit size, the normalized external quantum efficiency (EQE) at 35 A/cm2increases from 0.07 to the maximum of 1 initially and then decreases to 0.53. The mechanism of the effects of V-pit size on optical and electrical properties of InGaN/A1GaN near-UV LED were analyzed. The analyzing results show that the optical and electrical properties of InGaN/A1GaN near-UV LED are closely related to V-pit size. The optimized V-pit size is approximately 120 -190 nm, too large or too small will deteriorate the properties of devices seriously.

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期刊信息
  • 《发光学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会发光分会 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
  • 主编:申德振
  • 地址:长春市东南湖大路3888号
  • 邮编:130033
  • 邮箱:fgxbt@126.com
  • 电话:0431-86176862
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-7032
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1116/O4
  • 邮发代号:12-312
  • 获奖情况:
  • 物理学类核心期刊,2000年获中国科学院优秀期刊二等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:7320