In组分渐变的InGaN/GaN多量子阱结构光学特性

发布时间：2021-01-21 06:01

　　随着社会的发展,在全社会用电量中,照明用电的比例越来越大。因此,迫切需要发展节能高效的新型照明。近年来,发光二极管（light-emitting diode，LEDs）因其亮度高、能耗低、寿命长和响应快的优点,成为取代传统照明的第四代照明方式。在各种材料制备的LEDs当中,氮化镓（GaN）基LED由于具有直接带隙和带隙可调的优点,吸引了广泛的关注,并大量应用于普通照明、背光源和显示等领域。GaN基LED，可以通过改变有源区铟镓氮（InGaN）或者铝镓氮（AlGaN）中In、Ga、Al三种元素的含量,实现禁带宽度从0.7 eV到6.2 eV的变化,其发光波长可以从近紫外覆盖到近红外。目前,InGaN/GaN多量子阱（MQWs）基LED在蓝光波段的内量子效率（IQE）已经超过90%。但是随着发光波长的增长,InGaN/GaN MQWs基LED的IQE显著下降,尤其是在黄绿范围内,产生所谓的“黄绿鸿沟”问题。造成这一问题的原因主要有两点:一是InGaN阱层中In原子和Ga原子的尺寸存在较大的差异以及InN和GaN之间存在严重的晶格失配,这造成了相分离或者组分波动的产生,In组分增加导致了材料... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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图１．１几种常见的照明方式：（ａ）?Ｄ炽灯：（ｂ）?ＩＩ光灯；（ｃ）节能灯：（ｄ）高压钠灯；（ｅ）??氙气灯

山东大学硕士学位论文??代表的固态照明具有发光效率高、使用寿命长等优点。ＬＥＤ发光效能的理限是４１４?ｌｍ／Ｗ，目前实验巾达到的最高发光效能是３０３?ｌｍ／Ｗ，白光ＬＥＤ的效能目前可以达到１８０－２００?ｌｍ／Ｗ，发光效率可以达到６０?％以上，平均使用５００００小时［３］。??

蓝光ＬＥＤ。１９９３年，日木日亚化工的Ｎａｋａｍｕｒａ制备出了世界上第一可以商用??的ＧａＮ基蓝光ＬＥＤ［２２］。随着技术的不断革新，ＧａＮ基ＬＥＤ的发光效率不断提??高，已经广泛应用于日常生活当中。下图１．４为不同颜色不同材料ＬＥＤ的发展??进程。??１２７０?１９７５?１９８０?１９８５?１９９０?１９９５?２０００?２００Ｓ?２０１０?２０１５??３〇０?—１?￣￣｜￣Ｉ￣｜—ＰＩ—｜—！一「Ｔ—！一｜￣Ｉ￣！￣！—！—ｊ一１—一＇！￣ｊ￣１—！―＂）￣￣１—ｊ—！—Ｉ—ｉ—＊ｉ￣｜一ｉ￣）￣！￣￣！￣｜￣Ｉ—＂！—！￣！￣｜?—＇?ｔ一！?Ｉ—＇￣！—??ｔｏｏ?－?ｒ?Ａ?ＡＡ?Ａ（ｅ）?￣??１００?ｒ?＿?ＡＩＧａｆｎＰ／ＧａＰ＿＾?＾?〇ｑＯ?—??－—ｌｉｎｅａｒ?ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ?（ｏｒａｎｇｅ｝?．?＞?＼?＼??ｊ－?－?Ｃｏｍｐａｃｔ?ｔｌｕｏ＾ｅｓｃ？ｍ?，／５：’?么?厶?ｉｎ）?（ｃ）?－??＾?Ｉ?霉，?ＡＩＧａｌｎＰ／ＧａＰ?Ｔ?：??３〇?．?广、?｛ｒｅｄ，?ｏｒａｎｇｅ，?ｙｅｌｌｏｗ）?｜Ｔ?Ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ?ＬＥＯ?ｂｕｌｂ?＿??一?Ｕｎｆｉｌｌｅｒｅｄ?ｉ?）?一一?＾?．?｛ＣＣＴ？?３０００Ｋ


本文编号：2990606