极性AlGaN材料及相关量子结构的MOCVD外延生长及表征

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gusano1987
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
AlGaN材料作为第三代半导体材料,在深紫外发光二极管(Deep ultraviolet-Light emitting diodes,DUV-LEDs)等光电子器件领域具有非常广泛的应用前景。目前,大多数的AlGaN基UV-LED均为生长于c(0001)面蓝宝石衬底上的极性材料。对于极性AlGaN基UV-LED而言,AlGaN材料内部虽然存在量子限制斯塔克效应,但是可以通过提高AlGaN材料的晶体质量、优化掺杂和量子结构、以及改进UV-LED的器件制作工艺等方法,来弥补这一效应所造成的负面影响。本论文利用金属有机化合物化学气相沉积技术,成功制备出发光波长为275 nm的DUV-LED全结构芯片,并且通过引入Mg掺杂的复合最后一层量子垒(Composite last quantum barrier,CLQB),系统地研究了CLQB的引入以及Mg掺杂量对DUV-LED光输出功率的影响,成功将DUV-LED的光输出功率提高了近30%。本论文的主要研究内容和成果如下:1.详细地介绍了HT-AlN缓冲层生长工艺的优化调节,并通过优化HT-AlN缓冲层生长的温度和Ⅴ族源与Ⅲ族源摩尔流量之比(Ⅴ/Ⅲ比),成功制备了晶体质量和表面形貌较好的缓冲层,为后续生长DUV-LED全结构芯片奠定了基础。2.在HT-AlN缓冲层的基础上,利用MOCVD外延生长技术,采用非掺杂AlN/Al0.55Ga0.45N SL结构作为应力释放和位错过滤层,以降低外延层中的应力和穿透位错密度,成功制备出发光波长为275 nm的具有传统u-LQB的DUV-LED全结构芯片。并且创新性地引入p-CLQB,深入研究了p-CLQB的引入对DUV-LED光输出功率的影响。研究发现,适量Mg掺杂水平的p-CLQB有利于增加DUV-LED的光输出功率,但过量的Mg掺杂则会引起与杂质相关的缺陷数量激增,产生子带寄生发光,导致光输出功率的显著降低。3.在引入CLQB的基础上,改变CLQB中Mg的掺入量,采用光致发光(Photoluminescence,PL)光谱、电致发光(Electroluminescence,EL)光谱等表征手段,分析研究了Mg的掺入量对光输出功率的影响。成功在使用优化的Mg掺入量下,制得了输出功率较高的DUV-LED。例如在40 m A的注入电流下,与未插入p-CLQB的样品相比,具有优化的p-CLQB的AlGaN基DUV-LED的光输出功率增加了约30%。
其他文献
学位
随着网络安全事件的频发,网络系统本身的脆弱性也愈加明显,由此网络威胁感知成为网络安全领域的热点研究问题。目前威胁感知技术主要是基于软件实现,方法主要有基于熵值的感知、基于机器学习的感知、基于深度学习的感知等三种,这些方法多侧重于软件侧的实现,并且在追求实时性和准确性的同时,极大程度地忽视了在进行威胁感知时的资源占用。因此,改进威胁感知方法的重难点在于保证方法的准确性、可用性以及高效性并存,同时降低
学位
我国都市情感剧诞生于城市化发展的实践,反映着我国城市的空间形态和都市人生活的精神面貌。近年来,空间在国产都市情感剧中的重要性愈发凸显。空间叙事作为一种重要的叙事手段,深刻地影响着都市情感剧的场景呈现、叙事结构、人物塑造、情节安排。因而,对国产都市情感剧的空间叙事研究有助于我们跳脱出以往叙事学研究对时间的片面强调,挖掘空间在电视剧叙事中的表现力。本文正是以空间叙事学理论为支撑,对多元繁荣期(2011
学位
学位
《都挺好》是近年来兼具热度与争议性的一部家庭伦理剧。该剧借助原生家庭这一微观棱镜,展现了家庭内部客观存在的代际冲突,以及同辈群体相互间的矛盾,深刻反映了当前大众真实的生活现状。剧中个体困境的高调亮相,对该剧的热播起着推波助澜的作用。简单来说,《都挺好》所呈现的个体困境可以分为两类,一类是与个体被动出走与主动回归原生家庭的矛盾做法相对应的行为困境;另一类则是与个体利己主义思想的消失及利他性行为出现这
学位
学位
煤炭依旧是我国能源结构消耗中占比最大的部分,而燃煤电厂排放的烟气中含有大量烟尘颗粒物,这些颗粒物直接排放大气不仅会造成环境污染,同时对人体的危害也是巨大的,因此如何高效去除燃煤电厂烟气中的颗粒物成为非常重要的研究课题。通过物理或化学方法使细颗粒物团聚长大的颗粒预处理技术,能提高常规除尘设备对细颗粒物的脱除效率,是目前研发细颗粒物脱除的主要技术路线之一。水汽相变细颗粒物长大预处理技术具有过程简单,颗