PLD方法制備n-ZnO-i-ZnO-p-GaN異質(zhì)結(jié)LED.pdf

1、本文依托于脈沖激光沉積技術(shù)，研究半絕緣的i-ZnO層厚度p-GaN/i-ZnO/n-ZnO異質(zhì)結(jié)發(fā)光器件的電致發(fā)光的調(diào)控作用。在此基礎(chǔ)上，提出一種制備白光二極管的方法。 首先，為了研究設(shè)備的系統(tǒng)參數(shù)對薄膜質(zhì)量的影響，我們在石英襯底上，在不同的襯底溫度，氧氣壓強等系統(tǒng)參數(shù)條件下，沉積了一系列ZnO薄膜。通過X射線衍射，拉曼光譜，光致發(fā)光光譜等表征手段分析了相應的系統(tǒng)參數(shù)對ZnO薄膜結(jié)晶質(zhì)量和光學質(zhì)量的影響。分析結(jié)果表明，沉積過程中

2、的襯底溫度和氧氣壓強對ZnO薄膜的質(zhì)量有很大的影響。當氧氣壓強大于80 mTorr時，可以得到高度c軸取向的纖鋅礦結(jié)構(gòu)的ZnO薄膜。當襯底溫度為500℃，氧氣壓強為160 mTorr時得到的ZnO薄膜的結(jié)晶與光學質(zhì)量最好。 在此基礎(chǔ)上，我們制備了p-GaN/n-ZnO和p-GaN/i-ZnO/n-ZnO異質(zhì)結(jié)發(fā)光二極管的原型器件。p區(qū)和n區(qū)的電極分別通過熱蒸發(fā)Ni/Au合金和金屬In制備。Ⅰ-Ⅴ特性測量表明：電極均表現(xiàn)出很好的歐

3、姆接觸特性；異質(zhì)結(jié)表現(xiàn)出較好的整流特性。在一定的正向偏壓下，可以觀察到器件的電致發(fā)光。p-GaN/n-ZnO的電致發(fā)光光譜主要是中心位于410nm的藍紫色發(fā)光，這主要是因為p-GaN中空穴的濃度和遷移率都小于n-ZnO中的電子，所以正向偏壓下，載流子復合主要發(fā)生在p-GaN區(qū)，從而得到p-GaN的與受主相關(guān)的能級的發(fā)光。p-GaN/i-ZnO/n-ZnO異質(zhì)結(jié)的電致發(fā)光光譜由兩個發(fā)光帶組成：來自p-GaN的藍紫色發(fā)光和來自i-ZnO的可