局域表面等离激元对InGaN/GaN多量子阱发光效率的影响
发布时间：2021-11-19 04:28
Ag纳米粒子的形貌对InGaN/Ga N多量子阱（MQWs）的光致发光（PL）效率有着显著影响。本文采用离子束沉积（IBD）技术将Ag沉积在InGaN/Ga N MQWs上,然后通过快速热退火处理制备Ag纳米粒子。通过改变Ag的沉积时间获得了具有不同Ag纳米粒子形貌的样品。用原子力显微镜对各样品的Ag纳米粒子形貌和尺寸进行了表征,并且测试了吸收谱、室温和变温PL谱及时间分辨光致发光（TRPL）谱。结果表明:随着Ag沉积时间的延长,所得Ag纳米粒子粒径增大,粒子纵横比先增大后减小且吸收谱峰红移。由于不同形貌的Ag纳米粒子在入射光作用下产生的局域表面等离激元（LSPs）与MQWs中激子耦合强度不同,光发射能力也不同,与没有Ag纳米粒子的样品相比,沉积时间为15 s的样品室温PL积分强度被抑制6.74倍,沉积时间为25 s和35 s的样品室温PL积分强度分别增强1.55和1.72倍且峰位发生红移,沉积时间为45 s的样品室温PL积分强度基本没有变化。TRPL与变温PL的测试结果证明,室温PL积分强度的改变是由于LSPs与MQWs中的激子耦合作用引起的。纵横比大且吸收谱与MQWs的PL谱交叠大...
【文章来源】：发光学报. 2017,38(03)北大核心EICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
具有不同摊沉积时间的InGaN/GaN
第3期许恒，等:局域表面等离激元对InGaN/GaN多量子阱发光效率的影响3271.000.751555Depositiontime/sAspectratio0.500.250（b）253545406080100120140160406080100120140160Diameter/nmDensity/滋m-2AspectratioDiameter46.8Dersity02.0S51.51.00.52.0滋m1.51.00.5滋mnm22.30.32.0S31.51.00.52.0滋m1.51.00.5滋mnm34.0-0.92.0S41.51.00.52.0滋m1.51.00.5滋mnm2.002.0S11.51.00.52.0滋m1.51.00.5滋mnm0.62.0S21.51.00.52.0滋m1.51.00.5滋mnm（a）5.0图1(a)具有不同Ag沉积时间的InGaN/GaNMQWs样品表面AFM形貌图;(b)各样品Ag纳米粒子的粒径、纵横比及密度统计图。Fig．1(a)AFMimagesofsurfacemorphologyofInGaN/GaNMQWssampleswithdifferentAgdepositiontime．(b)Statisticalgraphofdiameter，aspectratioanddensityofAgnanoparticles．450650姿/nmAbsorbance/a.u.400500550600S2S4S3S5PLPLintensity/a.u.图2室温时Ag纳米粒子吸收谱和InGaN/GaNMQWsPL谱对比图Fig．2AbsorbancespectraofAgnanoparticlesandPLspec-trumofInGaN/GaNMQWsatroomtemperature420520姿/nmPLintensity/a.u.400440460480500×5S1S2S3S4S5图3具有不同Ag沉积时间的InGaN/GaNMQWs样品的室温PL谱Fig．3ＲoomtemperaturePLspectraofInGaN/GaNMQWswithdifferentAgdepositiontime
第3期许恒，等:局域表面等离激元对InGaN/GaN多量子阱发光效率的影响3271.000.751555Depositiontime/sAspectratio0.500.250（b）253545406080100120140160406080100120140160Diameter/nmDensity/滋m-2AspectratioDiameter46.8Dersity02.0S51.51.00.52.0滋m1.51.00.5滋mnm22.30.32.0S31.51.00.52.0滋m1.51.00.5滋mnm34.0-0.92.0S41.51.00.52.0滋m1.51.00.5滋mnm2.002.0S11.51.00.52.0滋m1.51.00.5滋mnm0.62.0S21.51.00.52.0滋m1.51.00.5滋mnm（a）5.0图1(a)具有不同Ag沉积时间的InGaN/GaNMQWs样品表面AFM形貌图;(b)各样品Ag纳米粒子的粒径、纵横比及密度统计图。Fig．1(a)AFMimagesofsurfacemorphologyofInGaN/GaNMQWssampleswithdifferentAgdepositiontime．(b)Statisticalgraphofdiameter，aspectratioanddensityofAgnanoparticles．450650姿/nmAbsorbance/a.u.400500550600S2S4S3S5PLPLintensity/a.u.图2室温时Ag纳米粒子吸收谱和InGaN/GaNMQWsPL谱对比图Fig．2AbsorbancespectraofAgnanoparticlesandPLspec-trumofInGaN/GaNMQWsatroomtemperature420520姿/nmPLintensity/a.u.400440460480500×5S1S2S3S4S5图3具有不同Ag沉积时间的InGaN/GaNMQWs样品的室温PL谱Fig．3ＲoomtemperaturePLspectraofInGaN/GaNMQWswithdifferentAgdepositiontime
【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米柱高度对GaN基绿光LED光致发光谱的影响[J]. 黄华茂,黄江柱,胡晓龙,王洪. 发光学报. 2016(08)
[2]Advances and prospects in nitrides based light-emitting-diodes[J]. 李晋闽,刘喆,刘志强,闫建昌,魏同波,伊晓燕,王军喜. Journal of Semiconductors. 2016(06)
[3]Enhancement of blue InGaN light-emitting diodes by using AlGaN increased composition-graded barriers[J]. 雷严,刘志强,何苗,伊晓燕,王军喜,李晋闽,郑树文,李述体. Journal of Semiconductors. 2015(05)
[4]Ag纳米粒子生长动力学的局域表面等离子体共振研究[J]. 陈丽华,徐刚,徐雪青,王春平. 高校化学工程学报. 2009(02)
博士论文
[1]利用表面等离激元技术提高发光二极管发光效率的研究[D]. 林异株.山东大学 2011
本文编号：3504287
【文章来源】：发光学报. 2017,38(03)北大核心EICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
具有不同摊沉积时间的InGaN/GaN
第3期许恒，等:局域表面等离激元对InGaN/GaN多量子阱发光效率的影响3271.000.751555Depositiontime/sAspectratio0.500.250（b）253545406080100120140160406080100120140160Diameter/nmDensity/滋m-2AspectratioDiameter46.8Dersity02.0S51.51.00.52.0滋m1.51.00.5滋mnm22.30.32.0S31.51.00.52.0滋m1.51.00.5滋mnm34.0-0.92.0S41.51.00.52.0滋m1.51.00.5滋mnm2.002.0S11.51.00.52.0滋m1.51.00.5滋mnm0.62.0S21.51.00.52.0滋m1.51.00.5滋mnm（a）5.0图1(a)具有不同Ag沉积时间的InGaN/GaNMQWs样品表面AFM形貌图;(b)各样品Ag纳米粒子的粒径、纵横比及密度统计图。Fig．1(a)AFMimagesofsurfacemorphologyofInGaN/GaNMQWssampleswithdifferentAgdepositiontime．(b)Statisticalgraphofdiameter，aspectratioanddensityofAgnanoparticles．450650姿/nmAbsorbance/a.u.400500550600S2S4S3S5PLPLintensity/a.u.图2室温时Ag纳米粒子吸收谱和InGaN/GaNMQWsPL谱对比图Fig．2AbsorbancespectraofAgnanoparticlesandPLspec-trumofInGaN/GaNMQWsatroomtemperature420520姿/nmPLintensity/a.u.400440460480500×5S1S2S3S4S5图3具有不同Ag沉积时间的InGaN/GaNMQWs样品的室温PL谱Fig．3ＲoomtemperaturePLspectraofInGaN/GaNMQWswithdifferentAgdepositiontime
第3期许恒，等:局域表面等离激元对InGaN/GaN多量子阱发光效率的影响3271.000.751555Depositiontime/sAspectratio0.500.250（b）253545406080100120140160406080100120140160Diameter/nmDensity/滋m-2AspectratioDiameter46.8Dersity02.0S51.51.00.52.0滋m1.51.00.5滋mnm22.30.32.0S31.51.00.52.0滋m1.51.00.5滋mnm34.0-0.92.0S41.51.00.52.0滋m1.51.00.5滋mnm2.002.0S11.51.00.52.0滋m1.51.00.5滋mnm0.62.0S21.51.00.52.0滋m1.51.00.5滋mnm（a）5.0图1(a)具有不同Ag沉积时间的InGaN/GaNMQWs样品表面AFM形貌图;(b)各样品Ag纳米粒子的粒径、纵横比及密度统计图。Fig．1(a)AFMimagesofsurfacemorphologyofInGaN/GaNMQWssampleswithdifferentAgdepositiontime．(b)Statisticalgraphofdiameter，aspectratioanddensityofAgnanoparticles．450650姿/nmAbsorbance/a.u.400500550600S2S4S3S5PLPLintensity/a.u.图2室温时Ag纳米粒子吸收谱和InGaN/GaNMQWsPL谱对比图Fig．2AbsorbancespectraofAgnanoparticlesandPLspec-trumofInGaN/GaNMQWsatroomtemperature420520姿/nmPLintensity/a.u.400440460480500×5S1S2S3S4S5图3具有不同Ag沉积时间的InGaN/GaNMQWs样品的室温PL谱Fig．3ＲoomtemperaturePLspectraofInGaN/GaNMQWswithdifferentAgdepositiontime
【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米柱高度对GaN基绿光LED光致发光谱的影响[J]. 黄华茂,黄江柱,胡晓龙,王洪. 发光学报. 2016(08)
[2]Advances and prospects in nitrides based light-emitting-diodes[J]. 李晋闽,刘喆,刘志强,闫建昌,魏同波,伊晓燕,王军喜. Journal of Semiconductors. 2016(06)
[3]Enhancement of blue InGaN light-emitting diodes by using AlGaN increased composition-graded barriers[J]. 雷严,刘志强,何苗,伊晓燕,王军喜,李晋闽,郑树文,李述体. Journal of Semiconductors. 2015(05)
[4]Ag纳米粒子生长动力学的局域表面等离子体共振研究[J]. 陈丽华,徐刚,徐雪青,王春平. 高校化学工程学报. 2009(02)
博士论文
[1]利用表面等离激元技术提高发光二极管发光效率的研究[D]. 林异株.山东大学 2011
本文编号：3504287
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