论文部分内容阅读
利用有机金属化学气相沉积(metalorganic chemical vapor deposition,MOCVD)方法生长铟镓氮/氮化镓(InGaN/GaN)多量子阱发光二极管(light-emitting diodes,LEDs)外延结构并制备成200μm×300μm尺寸的LEDs芯片.测量其正向偏压下的Ⅰ-Ⅴ特性曲线,发现在小电流驱动下,表现出与闸流体(thyristor)相似的Ⅰ-Ⅴ特性,即电流由小到大增加时,正向电压先是增加,之后突然下降,最后再随电流增加而变大,也就是在小电流下存在一负微分电阻,而在更大电流注入下,其正向电压表现则与正常Ⅰ-Ⅴ曲线无差异.经由二次离子质谱仪(secondary ion mass spectrometer,SIMS)分析发现,在量子阱前的低温生长GaN层中,出现碳原子(carbon)浓度大于1×1018cm-3的非故意掺杂层.形成此现象的外延层,可能是由介于n-GaN与弱n型掺杂的MQWs之间的弱p型高碳浓度电流扩展层,形成p-n-p-n的结构,导致了正向偏压时,出现与thyristor相似的特性.进一步的研究表明,通过生长压力或Si掺杂浓度调控,可以消除LEDs小电流下的负微分电阻现象.