研究目的
讨论基于III族氮化物的短波紫外光发射器(包括长波紫外LED和深紫外LED)的现状与发展,并探讨器件在深紫外区域工作时材料生长中的材料问题与挑战。
研究成果
尽管基于III族氮化物的紫外光发射器取得了进展,但仍有一些挑战需要克服,例如提高深紫外LED的效率以及将紫外激光二极管的发射波长进一步延伸至紫外光谱范围。未来的研究应聚焦于材料生长技术、掺杂解决方案和器件设计,以实现更高性能的紫外光源。
研究不足
紫外光发射器(尤其是深紫外器件)的低效率是由量子限制斯塔克效应、合金团簇不良、载流子限制不足以及吸光的p型氮化镓接触层等因素造成的。面临的挑战包括实现均匀的电流扩展、有效的热管理,以及提升材料质量和掺杂效率。
1:实验设计与方法选择:
本章探讨了AlInGaN材料体系在紫外发光器件中的应用,重点介绍了金属有机化学气相沉积(MOCVD)和脉冲原子层外延(PALE)等生长技术。
2:样品选择与数据来源:
研究涉及生长在蓝宝石和碳化硅衬底上的AlGaN与AlInGaN外延层。
3:实验设备与材料清单:
包括MOCVD设备、AlN及AlGaN外延层,以及蓝宝石和碳化硅等衬底材料。
4:实验流程与操作步骤:
详细流程包含AlGaN外延层生长、掺杂工艺以及LED和LD器件的结构制备。
5:数据分析方法:
基于输出功率、量子效率和发射波长等参数评估紫外LED与LD的性能表现。
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