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关于InGaN/GaN多量子阱结构内量子效率的研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O433.1[机械工程—光学工程;理学—光学;理学—物理]
  • 作者机构:[1]山东大学物理学院,济南250100, [2]山东大学晶体材料国家重点实验室,济南250100, [3]河北半导体研究所,专用集成电路国家级重点实验室,石家庄050051
  • 相关基金:高等学校博士学科点专项科研基金(批准号:20120131110006)、山东省科技发展计划(批准号:2013GGX10221)和国家自然科学基金(批准号:61306113)资助的课题.
中文摘要:

利用金属有机物化学气相沉积技术在蓝宝石衬底(0001)面生长了InGaN/GaN多量子阱结构,并测量了其荧光(PL)光谱的峰位能量和发光效率对温度和注入载流子密度的依赖性。结果显示,该样品PL的峰位能量对温度的依赖性是“S形”的(降低-增加-降低),并且最大发光效率出现在50 K左右。前者反映了InGaN阱层中势能的非均一性和载流子复合的局域特征,后者则表明了将极低温度下的内量子效率设定为100%的传统界定方法应当被修正。进一步的研究结果显示,发光效率不仅是温度的函数,同时也是注入载流子密度的函数。为此我们对传统的基于PL光谱测量来确定某结构(或器件)内量子效率的方法进行了修正:在不同温度下测量发光效率对注入载流子密度的依赖性,并将发光效率的最大值设为内量子效率是100%,这样,其他温度点和注入载流子密度点所对应的内量子效率也就随之确定。

英文摘要:

The InGaN/GaN multiple quantum wells are grown on a (0001)-oriented sapphire by using metalorganic chemical vapor deposition. Dependences of the photoluminescence (PL) peak energy and PL efficiency on injected carrier density and temperature are studied. The results show that the temperature-dependent behavior of the peak energy is in the manner of decrease-increase-decrease (S-shaped), and the maximum of the PL efficiency is observed at about 50 K. The former is attributed to the potential inhomogeneity and local characteristics of the carrier recombination in the InGaN matrix. The latter indicates that the traditional method that the internal quantum efficiency (IQE) is considered to be 100%at low temperature, should be corrected. Furthermore, it is found that the IQE depends on not only temperature but also injected carrier density. Based on the above discussion, an improved method of setting the IQE, i.e., measuring the dependence of PL efficiency is proposed.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 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,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,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:49876