准备层结构对InGaN/Si基LED性能影响研究

发布时间：2021-05-07 18:42

　　随着外延技术和结构设计不断的进步与突破,硅衬底InGaN基LED采用InGaN/GaN多量子阱（MQWs）作为有源区理论上可以覆盖从近紫外到近红外的宽光谱区,使其在固态照明中非常具有吸引力。与蓝光LED相比,绿光LED有源区中InGaN量子阱中In含量更高。目前来说,生长高质量、高In组分的InGaN量子阱仍具有挑战,导致绿光LED的发光效率明显低于蓝光LED。此外,典型的InGaN基LED器件外量子效率（EQE）随注入电流增加而增大并取得最大值,而当电流密度继续增加时,EQE却不断下降。此现象被称为LED的效率droop效应,俄歇复合及载流子泄漏等诸多因素都可能导致效率droop。为了进一步探索硅衬底InGaN基LED中发光机理,获得综合性能良好的LED器件,本论文通过对具有不同准备层结构的硅衬底InGaN基LED进行分析。通过改变准备层结构来提高LED的综合性能,研究了准备层结构对硅衬底InGaN基LED光电性能及可靠性的影响,主要取得了以下结论:1.通过实验和数值仿真两种手段,研究了 n-AlGaN空穴阻挡层（HBL）对含V坑的硅衬底InGaN基绿光LED光电性能的影响,并首次在... 

【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 GaN基LED研究概述
    1.2 GaN基LED的发光效率及Droop效应
        1.2.1 GaN基LED的发光效率
        1.2.2 GaN基LED的Droop效应
    1.3 LED器件可靠性研究
        1.3.1 LED抗静电性能
        1.3.2 LED电老化性能
    1.5 本论文的研究内容及行文安排
第2章 Si衬底GaN基LED效率的提升及性能表征方法
    2.1 高光效、高可靠性绿光GaN基LED的生长
        2.1.1 无掩模侧向外延技术
        2.1.2 V形坑调控技术
        2.1.3 准备层设计
    2.2 GaN基LED性能表征技术
第3章 n-AlGaN对InGaN基绿光LED性能的影响
    3.1 引言
    3.2 实验
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 n-AlGaN对InGaN基绿光LED光电性能的影响
        3.3.2 器件仿真模拟分析
    3.4 本章小结
第4章 InGaN/GaN蓝光量子阱准备层对绿光LED光电及静电性能的影响
    4.1 引言
    4.2 实验
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 蓝光量子阱准备层对绿光LED光电性能的影响
        4.3.2 蓝光量子阱准备层对绿光LED静电性能的影响
    4.4 本章小结
第5章 应力弛豫对蓝光和绿光LED器件老化性能的影响
    5.1 引言
    5.2 实验
    5.3 结果与讨论
    5.4 本章小结
第6章 总结
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果


【参考文献】：
博士论文
[1]GaN/Si基绿光LED外延设计与效率提升研究[D]. 江兴安.南昌大学 2019
[2]准备层及量子阱区生长条件对Si衬底GaN基LED性能影响的研究[D]. 齐维靖.南昌大学 2018
[3]硅基LED量子阱相关特性及芯片p面技术研究[D]. 王光绪.南昌大学 2012
[4]GaN材料的缺陷分布及工艺设计对器件性能的影响研究[D]. 王福学.南京大学 2011

硕士论文
[1]硅衬底大功率GaN基LED的可靠性研究[D]. 刘描珍.南昌大学 2014



本文编号：3173879