GaN基薄膜材料对器件光电性能的影响研究

• 作者: 梁建 董海亮 许并社 陈席斌 马淑芳
• 来源期刊: 中国材料进展
• 学科: 工学
• 关键词: 发光二极管 GaN 正向电压 发光强度
• 年，卷（期）: 2015,（5）
• 所属期刊栏目: 材料微观结构与界面专栏
• 页码范围: 337-341
• 页数: 5页
• 分类号: TB31
• 字数: 4145字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7502/j.issn.1674-3962.2015.05.01

摘要

采用金属有机化学气相沉积方法在蓝宝石衬底上外延生长GaN基材料,设计并优化外延生长条件,探索单层N型GaN(N-GaN)、多量子阱(MQW)、电子阻挡层(P-AlGaN)、P型GaN(P-GaN)材料对发光二极管(LED)器件的光电性能的影响.通过X射线衍射仪(XRD)、电致发光谱(EL)、光致发光谱(PL)等测试设备对外延片进行表征.结果表明:经优化Si掺N-GaN和垒层(QB),获得较好的(102)、(002)半峰宽,正向电压从4.46 V分别降至3.85 V、3.47V,发光强度从4.86 mV提高到6.14 mV.然后对P型AlGaN层进行Mg掺杂优化,正向电压下降至3.35V,发光强度提高到6.14 mV.最后对P-GaN层进行了生长温度及退火温度的优化,结果发现正向电压从3.16V提高至3.32V,发光强度提高至6.70 mV左右.全自动探针台在测试电流20 mA的条件下,对芯片的电压和发光强度进行了测试,电压大致从4.5V降到3.8V左右,下降了16％.发光强度大概从110 mcd提高到135 mcd,提高了 20％左右.结合实验结果与理论综合分析,解释了N-GaN层和QB层Si掺量,P-AlGaN层Mg掺量,P-GaN层生长温度及活化温度对正向电压和亮度的影响,从而为高质量GaN薄膜材料外延生长及高性能的LED提供了更好的实验指导与理论支持.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	梁建	太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室	25	211	8.0	14.0
2	马淑芳	太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室	14	132	4.0	11.0
4	陈席斌	太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室	1	1	1.0	1.0
7	董海亮	太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室	1	1	1.0	1.0