电子辐照GaN基LED的缺陷光学性能研究

发布时间：2017-09-13 13:29

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【摘要】：采用基于第一性原理计算的平面波超软赝势方法,计算电子辐照后由简单缺陷引起的GaN外延材料的光学性能变化。首先计算出本征GaN晶体的性质作为研究缺陷性质变化的参照,着重分析了VN、V_(Ga)、GaN、Mg_(Ga)、Mg_(Ga)-O_N、Mg_(Ga)-VN、V_(Ga)-O_N等缺陷对光吸收谱的影响。由于In GaN多量子阱是主要的LED发光来源,还对不同In摩尔分数掺杂下的GaN进行了光学性质研究。结果表明:VN、GaN和In掺杂等缺陷使GaN主吸收峰出现红移且吸收系数均降低;而V_(Ga)、Mg_(Ga)、Mg_(Ga)-O_N、V_(Ga)-O_N均使GaN的主吸收峰出现蓝移,只是Mg_(Ga)缺陷使主吸收峰峰值增加,其余缺陷均使主峰吸收系数降低;Mg_(Ga)-VN仅仅减小了主峰峰值,并未改变光子吸收波长。研究结果表明,电子辐照后的缺陷会使材料性能发生变化。
【作者单位】： 天津工业大学电子与信息工程学院;天津工业大学电气工程与自动化学院;
【关键词】： 第一性原理计算 电子辐照 GaN 缺陷 光学性能
【基金】：国家自然科学基金青年基金(11204211) 天津市应用基础与前沿技术研究计划(13JCQNJC00700)资助项目
【分类号】：TN312.8
【正文快照】： 1引言二十世纪九十年代,科学家研制出Ga N基蓝光LED,并使LED逐渐在照明领域占据统治地位。Ga N外延片作为主要的发光光源,其性能直接决定了LED的照明效果,这是由能够影响电子-空穴对复合的禁带宽度所决定的。作为直接带隙半导体材料[1],Ga N外延片在常温下的带隙一般为3.39 e

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本文编号：843976