InGaN/GaN超晶格厚度对Si衬底GaN基蓝光发光二极管光电性能的影响?

• 作者: 张建立 张萌 江风益 潘拴 王小兰 齐维靖
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 超晶格厚度 反向漏电 V形坑 应力弛豫
• 年，卷（期）: 2016,（7）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
• 页码范围: 077801-1-077801-8
• 页数: 1页
• 字数: 3448字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.65.077801

摘要

采用有机金属化学气相沉积技术在Si(111)衬底上生长蓝光多量子阱发光二极管(LED)结构，通过在量子阱下方分别插入两组不同厚度的InGaN/GaN超晶格，比较了超晶格厚度对LED光电性能的影响。结果显示：随超晶格厚度增加，样品的反向漏电流加剧；300 K下电致发光仪测得随着电流增加， LED发光光谱峰值的蓝移量随超晶格厚度增加而减少，但不同超晶格厚度的两个样品在300 K下的电致发光强度几乎无差异。结合高分辨X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜对样品的位错密度和V形坑特征分析，明确了两样品反向漏电流产生巨大差异的原因是由于超晶格厚度大的样品具有更大的V形坑和V形坑密度，而V形坑可作为载流子的优先通道，使超晶格更厚的样品反向漏电流加剧。通过对样品非对称(105)面附近的X射线衍射倒易空间图分析，算得超晶格厚度大的样品其InGaN量子阱在GaN上的弛豫度也大，即超晶格厚度增加有利于减小InGaN量子阱所受的应力。综合以上影响LED发光效率的消长因素，导致两样品最终的发光强度相近。