基于锥形超晶格p-AlInGaN层的AlGaN基深紫外发光二极管性能优化

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作者 许愿 张傲翔 +3 位作者 张鹏飞 王芳 刘俊杰 刘玉怀 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2025年第1期101-107,共7页

为了解决AlGaN基深紫外(DUV)发光二极管(LED)中的严重电子溢出和低空穴注入的问题,本文提出了一种新型锥形超晶格p-AlInGaN层,它大幅改善了基于AlGaN的DUV LED的光电特性.与传统结构相比,所提出结构的输出功率提高了337.8%;同时它的内... 为了解决AlGaN基深紫外(DUV)发光二极管(LED)中的严重电子溢出和低空穴注入的问题,本文提出了一种新型锥形超晶格p-AlInGaN层,它大幅改善了基于AlGaN的DUV LED的光电特性.与传统结构相比,所提出结构的输出功率提高了337.8%;同时它的内部量子效率(IQE)也高达96%,并且没有效率下降现象.仿真计算结果表明,锥形超晶格p-AlInGaN层的引入明显增加了多量子阱(MQWs)内载流子的浓度并降低了量子阱(QWs)内的电场,导致了更高的辐射复合率,为改善DUV LED的性能提供了一个有吸引力的解决方案. 展开更多

关键词 深紫外发光二极管 ALINGAN 锥形超晶格 内部量子效率 辐射复合

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基于分离多量子垒电子阻挡层的AlGaN基深紫外发光二极管 被引量：1

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作者 申国文 鲁麟 +3 位作者 许福军 吕琛 高文根 代广珍 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1156-1162,共7页

通过分离多量子垒电子阻挡层(EBL)结构,实现了AlGaN基DUV-LED器件性能的提升。由仿真结果可得,与传统的块状EBL相比,采用分离多量子垒结构的EBL可以获得更高的空穴浓度和辐射复合速率。这得益于EBL中间的夹层形成了空穴加速区,使得空穴... 通过分离多量子垒电子阻挡层(EBL)结构,实现了AlGaN基DUV-LED器件性能的提升。由仿真结果可得,与传统的块状EBL相比,采用分离多量子垒结构的EBL可以获得更高的空穴浓度和辐射复合速率。这得益于EBL中间的夹层形成了空穴加速区,使得空穴在加速区获得能量,从而提高了空穴注入效率。另外,多量子势垒结构还能够通过提高电子势垒有效抑制电子泄漏,从而大幅度提升器件性能。综上所述,多量子垒电子阻挡层的引入可以显著提升AlGaN基DUV-LED器件的性能。 展开更多

关键词 algan 深紫外发光二极管 电子阻挡层

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不规则H形量子势垒增强AlGaN基深紫外发光二极管性能 被引量：1

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作者 鲁麟 郎艺 +7 位作者 许福军 郎婧 M SADDIQUE A K 吕琛 裴瑞平 王莉 王永忠 代广珍 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期714-718,共5页

针对AlGaN基多量子阱中有效的平衡载流子注入问题,研究了有源区势垒层中Al组分调制形成的非规则H形量子势垒对AlGaN基深紫外发光二极管(LED)器件性能的影响及载流子的输运行为。研究发现,与多量子阱中常用的单Al组分势垒相比,加入Al组... 针对AlGaN基多量子阱中有效的平衡载流子注入问题,研究了有源区势垒层中Al组分调制形成的非规则H形量子势垒对AlGaN基深紫外发光二极管(LED)器件性能的影响及载流子的输运行为。研究发现,与多量子阱中常用的单Al组分势垒相比,加入Al组分较高的双尖峰势垒可以有效地提高内量子效率和光输出功率。进一步研究表明,电子在有源区因凸起的尖峰势垒而得到了有效的阻挡,减少了电子的泄露,而空穴获得更多的动能从而穿过较高的势垒进入有源区。因此,采用非对称H形量子势垒的深紫外LED器件中载流子输运实现了较好的平衡,量子阱中的载流子复合速率远高于普通的深紫外发光二极管。 展开更多

关键词 algan 深紫外发光二极管 量子势垒

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有源区掺杂的AlGaN基深紫外激光二极管性能优化

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作者 尹孟爽 张傲翔 +4 位作者 张鹏飞 贾李亚 王芳 刘俊杰 刘玉怀 《原子与分子物理学报》 北大核心 2024年第3期170-175,共6页

为了改善深紫外激光二极管的性能,本文提出了有源区量子势垒n掺杂、p掺杂和n-p掺杂三种结构.利用Crosslight软件,对原始结构和有源区掺杂的三种结构进行仿真研究,比较四种结构的P-I特性曲线、V-I特性曲线、载流子浓度、辐射复合速率和... 为了改善深紫外激光二极管的性能,本文提出了有源区量子势垒n掺杂、p掺杂和n-p掺杂三种结构.利用Crosslight软件,对原始结构和有源区掺杂的三种结构进行仿真研究,比较四种结构的P-I特性曲线、V-I特性曲线、载流子浓度、辐射复合速率和能带图.仿真结果表明,有源区量子势垒n-p掺杂结构的性能更优,其阈值电压和阈值电流分别为4.40V和23.8mA;辐射复合速率达到1.64×10^(28)cm^(-3)/s;同一注入电流下电光转换效率达到42.1%,比原始结构增加了3.9%;改善了深紫外激光二极管的工作性能. 展开更多

关键词 algan 有源区 量子势垒 掺杂 深紫外激光二极管

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AlGaN基深紫外微型发光二极管的研究进展(特邀)

5

作者 刘召强 贾童 +3 位作者 许湘钰 楚春双 张勇辉 张紫辉 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期92-110,I0008,共20页

随着AlGaN基深紫外发光二极管(DUV LED)的发展,其不仅在杀菌消毒领域得到广泛应用,在日盲紫外光通信领域的应用也受到越来越多的关注。这主要是由于相比其他的紫外光源(如汞灯、激光),其具有功耗低、设计灵活且调制带宽高的优势。而DUV ... 随着AlGaN基深紫外发光二极管(DUV LED)的发展,其不仅在杀菌消毒领域得到广泛应用,在日盲紫外光通信领域的应用也受到越来越多的关注。这主要是由于相比其他的紫外光源(如汞灯、激光),其具有功耗低、设计灵活且调制带宽高的优势。而DUV LED的带宽严重依赖于器件尺寸,器件尺寸越小,其带宽越高。但是,随着深紫外微型发光二极管(μLED)的尺寸减少,尽管其带宽得到提高,但是其光功率却急剧下降,这严重限制了深紫外μLED在光通信中的应用。文中主要总结了深紫外μLED作为日盲紫外光通信光源的研究现状和综合分析尺寸效应引起器件性能的变化及其机理;并分析出低的光提取效率和严重的自热效应是影响深紫外μLED光功率的两个主要因素。进而综述了各种提高深紫外μLED光提取效率和改善热学特性的方法。文中将为从事深紫外μLED研究的工作者提供一定的研究方向指导。 展开更多

关键词 algan 深紫外微型发光二极管 调制带宽 光提取效率

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具有M形空穴阻挡层结构的AlGaN基深紫外激光二极管性能优化

6

作者 张傲翔 王瑶 +3 位作者 王梦真 魏士钦 王芳 刘玉怀 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期583-590,共8页

为有效降低深紫外激光二极管(DUV-LD)在n型区的空穴泄露,优化其工作性能,提出了一种新颖的M形空穴阻挡层(HBL)结构。使用Crosslight软件对矩形、N形和M形三种空穴阻挡层结构进行仿真研究和对比,发现M形空穴阻挡层结构能够更有效地降低n... 为有效降低深紫外激光二极管(DUV-LD)在n型区的空穴泄露,优化其工作性能,提出了一种新颖的M形空穴阻挡层(HBL)结构。使用Crosslight软件对矩形、N形和M形三种空穴阻挡层结构进行仿真研究和对比,发现M形空穴阻挡层结构能够更有效地降低n型区的空穴泄露,增加量子阱内的辐射复合率,同时降低激光二极管的阈值电压与阈值电流,提升激光二极管的电光转换效率与输出功率,表明M形空穴阻挡层结构能够有效降低DUV-LD在n型区的空穴泄露并优化其工作性能。 展开更多

关键词 激光技术 深紫外激光二极管 algan M形空穴阻挡层 空穴泄露

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利用W形空穴阻挡层降低AlGaN基深紫外激光二极管的空穴泄露

7

作者 贾李亚 张鹏飞 +3 位作者 张傲翔 王芳 刘俊杰 刘玉怀 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2023年第5期105-110,共6页

本文设计了V形和W形的空穴阻挡层(HBL)结构,改善空穴在AlGaN基深紫外激光二极管(DUV-LD)n型区的泄露问题.使用Crosslight软件,将参考型矩形、V形和W形三种空穴阻挡层结构进行仿真研究,分别比较了三种不同结构的DUV-LD能带、n区空穴浓度... 本文设计了V形和W形的空穴阻挡层(HBL)结构,改善空穴在AlGaN基深紫外激光二极管(DUV-LD)n型区的泄露问题.使用Crosslight软件,将参考型矩形、V形和W形三种空穴阻挡层结构进行仿真研究,分别比较了三种不同结构的DUV-LD能带、n区空穴浓度、辐射复合率、电光转换效率、有源区载流子浓度等特性,结果表明,具有W形空穴阻挡层的DUV-LD拥有更高的空穴有效势垒高度、更高的辐射复合率、更低的空穴泄露以及更好的斜率效率,可以有效降低深紫外激光二极管在n型区的空穴泄露,提升其光学和电学性能. 展开更多

关键词 algan 深紫外激光二极管 空穴阻挡层 空穴泄露

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量子阱层和垒层具有不同Al组分的270/290/330nm AlGaN基深紫外LED光电性能 被引量：2

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作者 王福学 叶煊超 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期57-62,共6页

为了研究AlGaN量子阱层和垒层中Al组分不同对AlGaN基深紫外发光二极管(LED)光电性能的影响,本文利用MOCVD生长、光刻和干法刻蚀工艺制备了AlGaN量子阱层和垒层具有不同Al组分的270/290/330nm深紫外LED,通过实验和数值模拟计算方法发现,... 为了研究AlGaN量子阱层和垒层中Al组分不同对AlGaN基深紫外发光二极管(LED)光电性能的影响,本文利用MOCVD生长、光刻和干法刻蚀工艺制备了AlGaN量子阱层和垒层具有不同Al组分的270/290/330nm深紫外LED,通过实验和数值模拟计算方法发现,量子阱层和垒层中具有低Al组分紫外LED的AlGaN材料具有较低的位错密度、较高的光输出功率和外量子效率。通过电流-电压(I-V)曲线拟合出的较大的理想因子(>3.5)和能带结构图表明,AlGaN深紫外LED的电流产生是隧穿机制占据主导作用,这是因为高Al组分AlGaN量子阱中强极化场造成了有源层区域较大的能带弯曲和电势降。 展开更多

关键词 algan 深紫外 发光二极管 数值模拟

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俄歇复合、电子泄漏和空穴注入对深紫外发光二极管效率衰退的影响 被引量：6

9

作者 王玮东 楚春双 +3 位作者 张丹扬 毕文刚 张勇辉 张紫辉 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期897-903,共7页

研究了俄歇复合、电子泄漏和空穴注入对深紫外发光二极管(DUV LED)效率衰退的影响。结果表明,当俄歇复合系数从10^(-32) cm^(6)·s^(-1)增大到10^(-30) cm^(6)·s^(-1)时,俄歇复合对效率衰退的影响很小。当俄歇复合系数增大到10... 研究了俄歇复合、电子泄漏和空穴注入对深紫外发光二极管(DUV LED)效率衰退的影响。结果表明,当俄歇复合系数从10^(-32) cm^(6)·s^(-1)增大到10^(-30) cm^(6)·s^(-1)时,俄歇复合对效率衰退的影响很小。当俄歇复合系数增大到10^(-29) cm^(6)·s^(-1)时,俄歇复合对效率衰退有显著的影响。然而,对于AlGaN材料而言,俄歇复合系数很难达到10^(-29) cm^(6)·s^(-1)。此外,本研究还发现,即使设置的俄歇复合系数等于10^(-32) cm^(6)·s^(-1),DUV LED的效率衰退依旧随着电子泄漏的增加而增大。因此,这进一步证明了电子泄漏是导致DUV LED效率衰退的主要因素。此外,本工作还证明了空穴注入效率的提高可以有效地抑制DUV LED的效率衰退问题,这主要是由于更多的电子与空穴在量子阱中复合产生了光子,降低了电子从有源区中泄漏的几率。 展开更多

关键词 深紫外发光二极管 俄歇复合 电子泄漏 空穴注入 效率衰退

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深紫外发光二极管研究进展及其在杀菌消毒中的应用 被引量：35

10

作者 林岳 陈华山 +4 位作者 陈灿和 郭伟杰 吴挺竹 陈国龙 陈忠 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期360-372,共13页

新型冠状病毒肺炎疫情引起了人们对消毒产品的重视.深紫外光照射是广泛应用的杀菌消毒手段.深紫外发光二极管(light-emitting diode,LED)是新一代的深紫外光源,其具有寿命长、多波长可选、不含汞、更环保、出光指向性强等诸多优点,正逐... 新型冠状病毒肺炎疫情引起了人们对消毒产品的重视.深紫外光照射是广泛应用的杀菌消毒手段.深紫外发光二极管(light-emitting diode,LED)是新一代的深紫外光源,其具有寿命长、多波长可选、不含汞、更环保、出光指向性强等诸多优点,正逐步进入市场.本文首先介绍深紫外LED的材料、外延结构和器件的特点及量子效率低等瓶颈问题;其次,简述深紫外杀毒的原理及高能量光子与细菌和病毒的遗传物质相互作用的机制,介绍深紫外光照下病原体动力学的过程模型;最后,讨论了深紫外LED作为消毒光源存在的问题和提升方向,并展望未来的研究重点和产业应用前景. 展开更多

关键词 深紫外 发光二极管 消毒 杀菌

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基于阱式阶梯电子阻挡层的深紫外激光二极管性能研究

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作者 魏士钦 王瑶 +3 位作者 王梦真 王芳 刘俊杰 刘玉怀 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期62-68,共7页

为有效降低深紫外激光二极管(DUV-LD)在有源区的电子泄露,提出了一种阱式阶梯电子阻挡层(EBL)结构。利用Crosslight软件对矩形、阶梯形和阱式阶梯形三种不同的结构分别进行了仿真研究,详细对比分析了三种结构器件的能带图、辐射复合率... 为有效降低深紫外激光二极管(DUV-LD)在有源区的电子泄露,提出了一种阱式阶梯电子阻挡层(EBL)结构。利用Crosslight软件对矩形、阶梯形和阱式阶梯形三种不同的结构分别进行了仿真研究,详细对比分析了三种结构器件的能带图、辐射复合率、电子空穴浓度、P−I以及V−I特性等,结果表明阱式阶梯EBL对电子的泄露抑制效果最好,从而使得器件的光学和电学性能得到优化。 展开更多

关键词 激光技术 深紫外激光二极管 algan 阱式阶梯电子阻挡层 电子泄露

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深紫外AlGaN基多量子阱结构中载流子辐射复合的局域特征 被引量：2

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作者 邓建阳 贺龙飞 +5 位作者 武智波 李睿 徐明升 王成新 徐现刚 冀子武 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期1974-1980,共7页

利用磁控溅射和金属有机化学气相沉积方法在c面蓝宝石衬底上生长了深紫外Al_(0.38)Ga_(0.62)N/Al_(0.55)Ga_(0.45)N多量子阱结构,并对其荧光(PL)谱进行了测量。其PL谱的激发密度依赖性测量结果表明,该量子阱的辐射过程包含了局域载流子... 利用磁控溅射和金属有机化学气相沉积方法在c面蓝宝石衬底上生长了深紫外Al_(0.38)Ga_(0.62)N/Al_(0.55)Ga_(0.45)N多量子阱结构,并对其荧光(PL)谱进行了测量。其PL谱的激发密度依赖性测量结果表明,该量子阱的辐射过程包含了局域载流子的散射、极化场的屏蔽和局域态的填充效应;其PL谱的温度依赖性测量结果则表明,该量子阱的辐射过程包含了局域载流子的弛豫、局域载流子的热激发和自由载流子的常规热化效应。这个现象(即多种辐射复合过程的存在)在低温和弱激发测试条件下尤为显著,并且表现出该量子阱结构具有显著的局域深度非均一性和载流子的局域效果,是浅局域载流子的散射效应和深局域态的载流子填充效应共同作用所致。在较低的温度范围内,随着温度升高,该量子阱的辐射过程是由浅局域载流子的弛豫效应和深局域载流子的热激发效应共同作用的结果。这些行为被归因于阱宽起伏所诱发的局域深度的非均一性和载流子的局域效果。 展开更多

关键词 深紫外LED algan多量子阱 光致发光 载流子局域效应

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利用倒梯矩形电子阻挡层降低深紫外激光二极管的电子泄露 被引量：3

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作者 王瑶 王梦真 +2 位作者 魏士钦 王芳 刘玉怀 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2021年第6期108-112,共5页

为了有效降低深紫外激光二极管(DUV-LD)在有源区的电子泄露,提出了一种新颖的具有倒梯矩形的电子阻挡层(EBL)结构.通过使用Crosslight软件将矩形,梯矩形和倒梯矩形三种不同的结构进行仿真研究,比较三种结构器件的能带图、辐射复合率、... 为了有效降低深紫外激光二极管(DUV-LD)在有源区的电子泄露,提出了一种新颖的具有倒梯矩形的电子阻挡层(EBL)结构.通过使用Crosslight软件将矩形,梯矩形和倒梯矩形三种不同的结构进行仿真研究,比较三种结构器件的能带图、辐射复合率、电子空穴浓度、P-I以及V-I特性等,得出倒梯矩形EBL更能有效地抑制电子的泄露,从而改善了器件的光学和电学性能. 展开更多

关键词 深紫外激光二极管 algan 倒梯矩形电子阻挡层 电子泄露

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6H-SiC衬底上AlGaN基垂直结构紫外LED的制备 被引量：3

14

作者 刘明哲 李鹏翀 +2 位作者 邓高强 张源涛 张宝林 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期753-759,共7页

利用金属有机物化学气相沉积方法,在n型6H-SiC衬底上制备了15对Si掺杂Al_(0.19)Ga_(0.81)N/Al_(0.37)Ga_(0.63)N DBR,并采用低温AlN缓冲层有效抑制了DBR结构中裂纹的产生,得到了表面均方根粗糙度仅为0.4 nm且导电性能良好的n型DBR,其在3... 利用金属有机物化学气相沉积方法,在n型6H-SiC衬底上制备了15对Si掺杂Al_(0.19)Ga_(0.81)N/Al_(0.37)Ga_(0.63)N DBR,并采用低温AlN缓冲层有效抑制了DBR结构中裂纹的产生,得到了表面均方根粗糙度仅为0.4 nm且导电性能良好的n型DBR,其在369 nm处峰值反射率为68%,阻带宽度为10 nm。在获得导电DBR的基础上,进一步在n型6H-SiC衬底上构建了有、无DBR的垂直结构紫外LED。对比两者电致发光光谱,发现DBR结构的引入有效增强了LED紫外发光强度。 展开更多

关键词 algan 紫外发光二极管 分布式布拉格反射镜 金属有机物化学气相沉积 垂直结构

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利用倒双阶渐变阶梯形电子阻挡层减少深紫外激光二极管的电子泄露 被引量：1

15

作者 张鹏飞 钟瑞 +3 位作者 王瑶 贾李亚 王芳 刘玉怀 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2023年第1期106-112,共7页

本文提出了用双阶渐变阶梯和倒双阶渐变阶梯形电子阻挡层(EBL)以减少AlGaN基深紫外激光二极管(DUV-LDs)在p型区的电子泄露,并用Crosslight软件模拟仿真了双阶渐变阶梯和倒双阶渐变阶梯形EBL结构的光电特性,结果发现:具有倒双阶渐变阶梯... 本文提出了用双阶渐变阶梯和倒双阶渐变阶梯形电子阻挡层(EBL)以减少AlGaN基深紫外激光二极管(DUV-LDs)在p型区的电子泄露,并用Crosslight软件模拟仿真了双阶渐变阶梯和倒双阶渐变阶梯形EBL结构的光电特性,结果发现:具有倒双阶渐变阶梯形EBL的激光器拥有比双阶渐变阶梯形EBL激光器更高的斜率效率(SE),更高的输出功率,更低的阈值电流和阈值电压,更高的有效势垒高度和更低的电子泄露.这意味着前者拥有更强的抑制电子泄露的能力.在与矩形EBL结构对比中发现,所提出的结构还提高了有源区载流子浓度和辐射复合速率,进一步提高了DUV-LDs的光电性能. 展开更多

关键词 algan 深紫外激光二极管 电子阻挡层 电子泄露

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深紫外LED散热性能的改善研究

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作者 赵见国 杨佳楠 +4 位作者 徐儒 李佳芮 王书昶 张惠国 常建华 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1707-1715,共9页

深紫外发光二极管(DUV-LED)可广泛应用在杀菌消毒、生化检测、医疗健康和紫外通信等诸多领域。目前商用DUV-LED的电光转换效率通常不足5%,从而使LED发热严重、结温升高,进而导致LED出现峰值波长红移、光衰加剧、寿命缩短等一系列问题。... 深紫外发光二极管(DUV-LED)可广泛应用在杀菌消毒、生化检测、医疗健康和紫外通信等诸多领域。目前商用DUV-LED的电光转换效率通常不足5%,从而使LED发热严重、结温升高,进而导致LED出现峰值波长红移、光衰加剧、寿命缩短等一系列问题。在电光转换效率难以提高的背景下,提升DUV-LED的散热性能以降低其工作结温是十分必要的。热阻是反映LED散热性能的直接参数,其通常受导热面积、材料厚度、材料热导率等因素影响。本文系统研究了DUV-LED的芯片尺寸、焊接层填隙、导热硅脂和基板材质等因素对LED热阻的影响,并对固晶区和焊接层的厚度进行了仿真研究。研究结果表明,增大LED芯片尺寸、对焊接层进行填隙、基板与热沉间涂覆导热硅脂或者将Al基板更换为Cu基板等可以减小LED的热阻。针对商用20 mil×20 mil的275 nm DUV-LED,本研究将其热阻从22.19℃/W降低至12.83℃/W,在25℃环境下,电功率为0.669 W时芯片升温从14.69℃降低至8.49℃。仿真结果表明,LED工作结温随着固晶区或焊接层厚度的减小而线性降低,其中固晶区厚度每增加1 mm,芯片升温将提高44.82℃,因此可以通过适当减薄固晶区厚度来实现热阻的降低。 展开更多

关键词 深紫外发光二极管 散热性能 热阻 结温

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基于外延层转移的超薄垂直结构深紫外LED 被引量：3

17

作者 严嘉彬 孙志航 +2 位作者 房力 王林宁 王永进 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期321-327,共7页

AlGaN基深紫外(Deep ultraviolet,DUV)发光二极管(Light-emitting diode,LED)可用于杀菌、水体净化、光疗、固化、传感和非视距通信等场合,在生物、环境、工业、医疗和军事等领域具有广阔的应用前景。针对现阶段DUV LED外量子效率较低... AlGaN基深紫外(Deep ultraviolet,DUV)发光二极管(Light-emitting diode,LED)可用于杀菌、水体净化、光疗、固化、传感和非视距通信等场合,在生物、环境、工业、医疗和军事等领域具有广阔的应用前景。针对现阶段DUV LED外量子效率较低的问题,本文提出了一种超薄垂直结构的DUV LED方案。该方案基于蓝宝石-硅晶圆键合和物理减薄工艺实现了高质量DUV LED外延层从蓝宝石衬底到高导热硅基板的转移,并采用转移后亚微米厚度的超薄外延层制备出垂直结构的AlGaN DUV LED。器件的出光面在减薄工艺后无需特殊的化学处理便可实现纳米级的粗化,配合超薄外延层结构具备显著的失谐微腔效应,有助于破坏高阶波导模式,从而增加TM波的出光并提升器件的出光效率。测试表明,转移后的外延层厚度约为710 nm,制备出的DUV LED发光光谱峰值波长约为271 nm。该垂直结构DUV LED制备方案为实现高效DUV光源提供了可行路径。 展开更多

关键词 深紫外发光二极管 外延层转移 晶圆键合 减薄工艺

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近紫外380nm发光二极管的量子阱结构优化

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作者 李梅娇 李凯 +2 位作者 朱明军 郭志友 孙慧卿 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期623-628,共6页

模拟分析了有源区不同垒层对380 nm近紫外发光二极管的内量子效率、电子空穴浓度分布、辐射复合效率等产生的影响。有源区垒层材料分别选用GaN、Al0.1Ga0.9N、Al0.1Ga0.9N/Al0.15Ga0.85N/Al0.1Ga0.9N,其中3层AlGaN的厚度比分别为6 nm/8 ... 模拟分析了有源区不同垒层对380 nm近紫外发光二极管的内量子效率、电子空穴浓度分布、辐射复合效率等产生的影响。有源区垒层材料分别选用GaN、Al0.1Ga0.9N、Al0.1Ga0.9N/Al0.15Ga0.85N/Al0.1Ga0.9N,其中3层AlGaN的厚度比分别为6 nm/8 nm/6 nm和7 nm/6 nm/7 nm。对比分析发现,与GaN垒层相比,选用AlGaN系列垒层可以将更多的载流子限制在有源区内,空穴浓度可以提高近一个数量级,辐射复合效率可以提高2～10倍;3层AlGaN垒层相对于单一AlGaN垒层,载流子分布更加均匀,辐射复合效率可以提高7倍以上,内量子效率可以提高14.5%;采用不同厚度比的3层AlGaN垒层结构可以微调能带的倾斜程度,进一步减小极化效应。可以调节合适的厚度比减小极化效应对于载流子分布及内量子效率的影响。 展开更多

关键词 近紫外发光二极管 多量子阱 垒层 algan

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基于高精密腔的高灵敏臭氧探测技术研究

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作者 刘孟辉 童金钊 +2 位作者 林川 黄晨光 谢品华 《量子电子学报》 北大核心 2025年第3期381-390,共10页

本研究开发了一种基于高精密腔技术的高灵敏臭氧(O_(3))检测系统。该系统采用中心波长为266 nm的深紫外发光二极管(DUV-LED)作为光源,以反射率为99.7%的两片高反镜构建了长为30 cm的光学腔,其有效吸收光程达到84.7 m。首先探究了DUV-LE... 本研究开发了一种基于高精密腔技术的高灵敏臭氧(O_(3))检测系统。该系统采用中心波长为266 nm的深紫外发光二极管(DUV-LED)作为光源,以反射率为99.7%的两片高反镜构建了长为30 cm的光学腔,其有效吸收光程达到84.7 m。首先探究了DUV-LED光源的稳定性及其中心波长处其他气体的干扰,标定了该系统的有效腔长,并进行了空腔消光值校准。随后,采用艾伦偏差对系统的性能进行了评估,评估结果表明集成后的系统在1 s时间分辨率下对O_(3)的检测限为129×10^(-12)(1σ),系统总不确定度为6.2%。最后,为进一步分析系统的环境适应性和稳定性,利用该系统在合肥科学岛综合楼开展了连续3 d的外场观测应用实验,并与商业仪器Thermo-49i进行了同步O_(3)测量分子浓度比对。观测结果表明两套系统测量的O_(3)分子浓度数据具有较好的一致性,相关性系数为0.98,斜率为1.01,截距为0.75,验证了该系统测量的准确性和可靠性,表明该系统能够应用于实际环境中O_(3)的高灵敏度、高时间分辨率的测量。 展开更多

关键词 大气光学 臭氧探测 高精密腔技术 深紫外发光二极管

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高Al组分AlGaN多量子阱结构材料发光机制探讨 被引量：6

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作者 李金钗 季桂林 +5 位作者 杨伟煌 金鹏 陈航洋 林伟 李书平 康俊勇 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期513-518,共6页

紫外LED的发光功率和效率还远不能令人们满意,波长短于300 nm的深紫外LED的发光效率普遍较低。厘清高Al组分Al Ga N多量子阱结构的发光机制将有利于探索改善深紫外LED的发光效率的新途径、新方法。为此,本文通过金属有机气相外延技术外... 紫外LED的发光功率和效率还远不能令人们满意,波长短于300 nm的深紫外LED的发光效率普遍较低。厘清高Al组分Al Ga N多量子阱结构的发光机制将有利于探索改善深紫外LED的发光效率的新途径、新方法。为此,本文通过金属有机气相外延技术外延生长了表面平整、界面清晰可辨且陡峭的高Al组分AlGa N多量子阱结构材料,并对其进行变温光致发光谱测试,结合数值计算,深入探讨了Al Ga N量子阱的发光机制。研究表明,量子阱中具有很强的局域化效应,其发光和局域激子的跳跃息息相关,而发光的猝灭则与局域激子的解局域以及位错引起的非辐射复合有关。 展开更多

关键词 algan 多量子阱结构 深紫外LED 发光机制

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