镓氮基发光二极管的多量子阱中的不同铟组分分布对外量子效率和droop效应的影响
本文通过调节量子垒中铟的组分来研究电子分布、电子泄漏和俄歇辐射对外量子效率和droop效应的影响。量子垒中掺铟元素不仅可以改善阱垒之间的失配应力，减少极化电场，而且它还能降低量子垒的势垒高度，有利于电子在多量子阱区的输运，同时过多的铟组分在量子垒中会造成严重的电子泄漏。为了获得有不同浓度的铟组分的量子垒，本实验在用金属有机气相沉积方法外延量子垒的过程中调节了三甲基铟(TMln)气体的流量，分别采用了0，32，and 160 sccm，依次获得三种样品，分别命名为LEDI、LEDⅡ和LED III。获得实验样品后，为了准确确定不同样品的量子垒中铟的浓度，本实验用二次离子质谱仪对样品进行了分析，其结果如图一所示：LEDⅠ的量子垒中无铟组分，量子阱中铟的浓度约为13.0％，阱和垒的宽度和约为14.Onm; LEDⅡ的量子垒中铟的浓度约为3.4%，量子阱中铟的浓度约为13.0%，阱和垒的宽度和约为12.4nm; LED Ⅲ的量子垒中铟的浓度约为6.6%，量子阱中铟的浓度约为12.7%，阱和垒的宽度和约为14.2nm。在此基础上，进一步对样品进行光电性能分析和理论模拟，实验结果显示，量子垒中有6.6%锢组分的LED极大地减弱了droop效应，不过其外量子效率也明显降低；大电流下，相对于量子垒中不惨铟组分的LED，量子垒中掺3.4%铟组分的LED的外量子效率和droop效应都得到改善。在物理机理方面，最终可以推测出，电子泄漏对外量子效率的峰值有很大影响，俄歇复合决定了大电流下的droop效应，而电子的分布情况对外量子效率和droop效应都有影响。对于镓氮基LEDs，量子垒中掺入合适的铟组分可以获得合理电子分布，从而改善其外量子效应和droop效应。
镓氮基发光二极管 量子阱 铟元素 外量子效率 droop效应
符佳佳 赵丽霞 张宁 王军喜 李晋闽
中国科学院半导体研究所 照明研发中心,北京 100083
国内会议
北京
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84-85
2014-10-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）