深紫外发光器件中载流子注入特性研究

发布时间：2021-05-18 11:31

　　AlGaN基宽禁带半导体材料的连续可调节禁带范围是3.4-6.1e V,发光波长覆盖200-365 nm的紫外波段,是制备深紫外发光二极管（DUV-LED）不可替代的半导体材料体系。本文通过对AlGaN基深紫外发光二极管中结构的优化来改善载流子的注入特性（减少泄漏电流和增加空穴注入）,并开展系统的研究工作,取得的主要创新性研究结果如下:（1）研究了调制锥形AlGaN层结构对AlGaN基深紫外发光二极管发光性质的影响。为了便于对比分析,分别设计了传统单一铝组分的p型AlGaN层结构、传统锥形AlGaN层结构、单边调制锥形AlGaN层结构以及双边调制锥形AlGaN层结构。通过使用APSYS软件仿真,结果表明在深紫外发光二极管中使用调制锥形AlGaN层结构能够显著的减少电子泄漏,增加空穴注入效率,从而提高辐射复合速率,改善器件的综合性能。尤其是双边调制的锥形AlGaN层结构,能够进一步增强电子局域能力,减少效率骤降,使器件的性能得以进一步提升。（2）通过对AlGaN基深紫外发光二极管在阶梯状p型AlGaN层插入阱的设计,对比分析了传统单一铝组分的p型AlGaN层结构与阶梯状p型AlGaN层结... 

【文章来源】：安徽工程大学安徽省

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景与意义
    1.2 AlGaN基深紫外发光二极管(LED)的研究概况
    1.3 AlGaN基深紫外LED研究面临的问题和挑战
    1.4 本论文的主要工作
第2章 深紫外LED的研究基础
    2.1 LED的工作原理及性能参数
    2.2 Ⅲ族氮化物半导体材料的晶体结构与能带结构
    2.3 载流子的注入特性
    2.4 高温金属有机化合物化学气相沉积外延系统
    2.5 材料物性的表征方法
第3章 调制锥形p型层对深紫外LED发光性质影响的研究
    3.1 引言
    3.2 调制锥形p型层对深紫外LED发光性质的影响
    3.3 调制锥形p型层影响深紫外LED的物理机制
    3.4 本章小结
第4章 插入阱式阶梯状p型层对深紫外LED发光性质影响的研究
    4.1 引言
    4.2 插入阱式阶梯形p型层对深紫外LED发光性质的影响
    4.3 插入阱式阶梯状p型层影响深紫外LED的物理机制
    4.4 本章小结
第5章 V型末位量子垒(LQB)对深紫外LED发光性质影响的研究
    5.1 引言
    5.2 V型LQB对深紫外LED发光性质的影响
    5.3 V型LQB影响深紫外LED的物理机制
    5.4 本章小结
结论与展望
参考文献
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致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]Experimental study of GaN based blue light emitting diodes with a thin AlInN layer in front of the electron blocking layer[J]. 路纲,王波,葛运旺.  Optoelectronics Letters. 2015(04)



本文编号：3193716