【摘 要】
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该论文主要研究了AlInGaN四元合金及InGaN基LED的生长、性质.主要包括以下内容:1.研究了生长温度,生长速率对AlInGaN外延层的组分,结构和光学性质的影响.生长温度升高,AlInGa
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该论文主要研究了AlInGaN四元合金及InGaN基LED的生长、性质.主要包括以下内容:1.研究了生长温度,生长速率对AlInGaN外延层的组分,结构和光学性质的影响.生长温度升高,AlInGaN四元合金的In掺入量减少,Al掺入量基本不变,光荧光黄光峰减弱.与InGaN生长不同,生长速率对In掺入量影响很小,生长速率增加时,晶体质量没有下降,但光荧光出现深能级杂质峰.2.研究了AlInGaN中的V形缺陷的结构特性和光学性质,讨论了其形成原因.3.优化了InGaN/GaN LED外延片的生长参数,在此基础上,生长了高发光效率的InGaN/AlInGaN LED外延片.在生长InGaN/GaN多量子阱时,采用预通TMIn和生长间断工艺,改善了界面陡峭性,提高了InGaN/GaN LED的发光效率,发现TMIn流速对InGaN/GaN界面质量和发光效率有很大影响.4.研究了极化效应和局域化效应对InGaN量子阱发光特性的影响.首先极化电场使InGaN/AlInGaN LED外延片的PL谱发光峰红移,通过光荧光峰位随阱宽的红移估计了In<,0.1>Ga<,0.9>N/Al<,0.12>In<,0.02>Ga<,0.86>N LED中阱层的极化电场,并通过偏压下光荧光实验测量了其极化电场为0.5MV/cm.随着阱宽增加,LED发光效率下降.研究了垒层Al组分对InGaN/AlInGaN LED外延片中的极化效应和局域化效应的影响.计算表明InGaN阱层的极化电场随着垒层Al组分增加而增加.变温光荧光研究表明随着垒层Al组分增加,InGaN量子阱中的局域态深度增加.5.研究了InGaN/AlInGaN LED的特性,当注入电流从0.8mA增加到200mA时,其电荧光峰位蓝移的量较小,为20meV.在20mA的电流下,正向电压为3.2V.串联电阻为7.6欧姆,理想因子为2.3.
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