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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 基于III族氮化物的深紫外发光二极管能带工程研究综述

    摘要： III族氮化物深紫外（DUV）发光二极管（LED）被认为是水/空气净化、杀菌及生物传感应用中具有前景的高能效、环保且耐用的紫外光源。然而，由于内量子效率低、电流泄漏严重及高电流注入时效率骤降等问题，当前DUV LED的性能远未达到商业化要求。学界已投入大量精力通过合理设计此类发光器件的能带结构来提升其输出功率。本综述总结了DUV LED能带设计与工程化的最新进展，重点关注电子阻挡层、量子阱、量子垒的能带工程方法，以及隧道结、超薄量子异质结构等新型结构的应用以提升效率。这些创新方案为下一代更高效环保的实用化紫外光源铺平了道路。

    关键词： 量子阱，量子垒，深紫外发光二极管，超薄量子异质结构，能带工程，电子阻挡层，隧道结，氮化镓（III族氮化物）

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [IEEE 2019年第四届全球光电子学会议(OGC) - 中国深圳 (2019.9.3-2019.9.6)] 2019年IEEE第四届全球光电子学会议(OGC) - 用于激光雷达的超高峰值功率高效率905nm脉冲激光器

    摘要： 我们报道了用于激光雷达应用的超高功率、高效率905纳米脉冲激光器的设计、制造与表征。该器件采用四结外延堆叠发射极通过隧道结连接，P面朝上的子安装多模激光器在25°C环境温度、35A电流下可实现高达150W的输出功率。当输出功率为111.5W时，其电光转换效率和斜率效率分别达到41.4%和4.66W/A。测量显示该器件具有284微米的光束宽度和12.6度的水平远场发散角（95%功率包含角），表明其具备高亮度特性，非常适合远距离、高空间分辨率的测距应用。

    关键词： 隧道结、温度性能、超高功率、激光雷达、光束质量、半导体激光器

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • [2019年IEEE第四届全球光电子学会议(OGC) - 中国深圳 (2019.9.3-2019.9.6)] 2019年IEEE第四届全球光电子学会议(OGC) - 垂直异质结构激光光伏电池中采用硅和碲掺杂隧道结的对比研究

    摘要： 外延隧道结层的重掺杂在垂直异质结构激光光伏电池中具有重要意义。研究分别展示了采用硅（Si）和碲（Te）掺杂的AlGaAs/GaAs结的性能特性。与硅掺杂相比，碲掺杂的隧道结二极管展现出更低的隧穿电阻和更优的性能。在六结单色激光光伏电池的AlGaAs/GaAs隧道结中，对硅和碲掺杂进行的对比研究也表明碲掺杂具有更高的光电效率。因此，采用碲掺杂的隧道结可被视为提升单色激光电池性能的有效方案。

    关键词： 掺硅、隧道结、碲掺杂、单色激光电池、效率

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • [IEEE 2019年国际发电系统与可再生能源技术会议(PGSRET) - 土耳其伊斯坦布尔(2019.8.26-2019.8.27)] 2019年国际发电系统与可再生能源技术会议(PGSRET) - 多结太阳能电池中(GaAs/GaAs)与(InGaP/GaAs)隧道结的性能比较

    摘要： 本研究对比了两种多结太阳能电池在模拟短路电流密度、开路电压、效率和填充因子方面的性能，其中一种电池采用带GaAs/GaAs结隧道的InGaP/GaAs结构，另一种采用相同结构但使用InGaP/GaAs异质结隧道。通过Silvaco-TCAD软件分析研究了这两种太阳能电池的性能，顶部电池（GaInP）总厚度设定为0.66μm，底部电池（GaAs）厚度为2.64μm，隧道结厚度为0.040μm。模拟结果表明，通过选择p-In0.5Ga0.5P/n-GaAs异质结隧道，这两种多结太阳能电池可获得最高24.2343%（AM1.5）的转换效率。

    关键词： Silvaco-TIcad、隧道结、转换效率、InGaP/GaAs、多结太阳能电池

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 通过氨分子束外延实现氮化镓薄膜的高锗掺杂

    摘要： 采用氨分子束外延法生长掺锗（Ge）氮化镓（GaN）的研究表明：通过改变GaN生长速率、衬底温度及锗元素通量，揭示了多种掺杂依赖关系。锗掺杂浓度随通量增加而提升（符合预期），并轻松实现了约101? cm?3至102? cm?3的掺杂范围。研究发现衬底温度对薄膜电学性能具有显著影响，最佳生长温度为740°C（低于氨分子束外延法常规GaN生长条件）。与其他技术观察结果类似，推测较高生长温度下存在补偿效应。电学与光学测量显示最高掺杂浓度时存在晶体缺陷，但此类高掺杂薄膜的薄层对器件接触层和隧道结具有重要应用价值。

    关键词： 氨分子束外延、分子束外延、隧道结、锗掺杂、氮化镓

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • 镁诱导的InGaN合金成分变化

    摘要： 隧道结是多结太阳能电池中不可或缺的元件。制备InGaN隧道结需要生长高掺杂的n型和p型层。虽然已实现高掺杂n型InGaN薄膜的生长，但高掺杂p型InGaN薄膜的生长及高铟组分InGaN隧道结的制备仍有待验证。我们采用多种表征技术，研究了在30%至40% InN摩尔分数范围内，不同Mg流量对InGaN晶体特性的影响。通过等离子体辅助分子束外延（PAMBE）技术在GaN/蓝宝石衬底上生长InGaN薄膜并掺入Mg。研究发现：薄膜中Mg浓度起初随Mg束流等效压力（BEP）线性增加，随后在~4×1021 cm?3达到饱和（与GaN的Mg掺杂行为相似）。合金生长速率随表面Mg可用性变化超过50%，这些现象可通过Mg浓度饱和时原子掺杂位点饱和机制，以及生长速率变化时自由氮自由基钝化效应来解释。In和Ga的掺入取决于生长表面的通量比(ΦIn + ΦGa)/(ΦMg)，当该比值低于约2000阈值时，会导致In几乎完全流失并形成新型四元宽带隙半导体合金(InGaMg)N。

    关键词： 在掺杂中，(InGaMg)N合金，等离子体辅助分子束外延，隧道结，镁掺杂P型InGaN，InGaN

    更新于2025-09-04 15:30:14