氮化物半导体子带带间红外激射发光性质的研究主要实现1)材料AlGaN(或者InGaN)和GaN的物理性质的研究,尤其对它们的子带带间吸收和激射发光特性,材料的生长沿c轴,缓冲层用GaN, 对多重量子阱进行n型重掺杂;2)设计AlGaN/GaN多重量子阱结构,利用材料比较大的导带带阶和压电效应,实现导带带间3能级或者4能级系统,可以实现粒子数的反转,量子阱与超晶格间的耦合实现阱间的电子传输;3)通过自洽计算,设计量子阱宽度和势壘宽度,希望能够实现在近红外到中远红外的激射发光。这个研究实现对材料发光波长的剪裁,具有很好的应用前景,如在无线通信,卫星信号的传递,光传感器,红外探测器,医用成象系统和其它光电子器件等领域。
氮化物半导体子带带间红外激射发光性质的研究基于实现氮化物半导体材料子带跃迁性质,其研究成果可应用在无线通信,卫星信号的传递,光传感器,红外探测器,医用成象系统等。本研究完成了AlGaN和GaN的低维材料物理性质的研究,从理论上计算了多量子阱和量子点的子带跃迁过程和输运特性,建立比较完整的可开发的程序。实验上,利用MBE生长技术生长了不同衬底的AlGaN/GaN多量子阱(超晶格)结构,完成AlGaN/GaN多量子阱的Raman谱、TEM、傅立叶红外光谱和发光光谱的测试,研究结果表明,低缺陷和生长层均匀性对子带带间跃迁性质的影响巨大。实现氮化物半导体子带带间红外激射发光性质,要严格控制各成长层和衬底,降低材料的失配。