InGaN-GaN多量子阱光學(xué)特性研究.pdf

1、以GaN為代表的Ⅲ-Ⅴ族氮化物半導(dǎo)體材料（包括AlN、GaN、InN及其合金），近年來獲得了快速的發(fā)展。優(yōu)良的光電性質(zhì)，穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，使其可在高溫、酸堿、輻射環(huán)境下使用。它們都是直接帶隙材料且?guī)陡采w整個可見光區(qū)域，可從InN的0.7 eV到AlN的6.28 eV，在藍(lán)、綠光和紫外波段的光電子器件方面應(yīng)用廣泛。InGaN材料的研究和發(fā)展將為半導(dǎo)體照明的普及奠定基礎(chǔ)。
　　 近年來，盡管GaN基發(fā)光材料和器件得到迅速發(fā)展，但對其

2、材料及器件的結(jié)構(gòu)特性和內(nèi)部動力學(xué)機(jī)制的研究還不是很充分，仍有很多遺留問題需要探討。本文主要研究了InGaN/GaN多量子阱結(jié)構(gòu)的光學(xué)特性。利用光致發(fā)光的檢測手段，觀察和分析樣品在不同測量條件下光學(xué)特性的變化，從而對樣品發(fā)光機(jī)制及其內(nèi)部的載流子輸運(yùn)機(jī)制進(jìn)行分析。主要內(nèi)容如下:
　　 1.通過光致發(fā)光功率依賴性的實(shí)驗(yàn)，觀察和分析樣品發(fā)光性質(zhì)的變化，得知峰位隨功率增加而藍(lán)移的原因是極化電場的屏蔽和能級的填充;
　　 2.分析了

3、由局域態(tài)引起的樣品光譜峰位隨溫度升高而呈“S”形（紅移-藍(lán)移-紅移）的變化，結(jié)合局域態(tài)的能帶模型對載流子的輸運(yùn)機(jī)制進(jìn)行了闡釋;
　　 3.對比了兩種不同襯底上生長的量子阱樣品的光學(xué)特性，對這兩種樣品局域態(tài)的不同及其對光學(xué)特性影響的可能性原因進(jìn)行了分析;
　　 4.樣品在中等溫度低功率范圍內(nèi)出現(xiàn)一低能段綠色發(fā)光峰。分別結(jié)合藍(lán)光和綠光峰的峰位，半高寬和積分強(qiáng)度的變化，我們分析出綠光峰來自InGaN量子阱中的深局域態(tài)。而與之相