以氮化物半导体低维异质结构,特别是以InGaN/GaN 量子阱、AlGaN/GaN超晶格为对象,开展氮化镓基低维半导体受限体系的发光机制和特性研究。在理论上,从基于简并微扰论的能带计算方法(kop方法)出发,研究具有六方结构的纤锌矿III族氮化物的体材料和量子阱有源区的能带结构的理论计算方法,从本质上揭示半导体体材料和器件有源区结构中的能带特性和载流子填充特性。以此能带结构为基础,探讨导带和价带诸子带之间的跃迁矩阵元和光增益的计算过程,从而最终确立起一整套有效的计算方法,讨论低维异质结构的能带结构,以及载流子波函数分布、费米填充特性、跃迁矩阵元和受激光增益等与发光性质有关的物理量,进而研究量子阱有源区中因异质材料之间晶格失配而造成的压电极化电场对跃迁发光产生的影响。从实验上开展了多种氮化物半导体低维异质结构的MOCVD外延生长和物性分析研究,深入理解辐射复合和非辐射复合过程的物理本质;研究和揭示量子受限结构的光致发光机制、以及更复杂的电发光机制,认识影响电发光效率的关键因素,提出并优化了新型氮化物应变量子阱发光结构,并应用于GaN 基量子阱激光器的研究。
英文主题词Nitride; Quantum Wells; Super Lattices; Low dimension structure; Emission