《影響氮化鎵基藍色發光二極體回響時間關鍵因素的研究》是依託華南師範大學，由范廣涵擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：影響氮化鎵基藍色發光二極體回響時間關鍵因素的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：范廣涵
- 依託單位：華南師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
科研人員對氮化鎵基藍色發光二極體的研究集中於顯示和照明領域，對其超高回響速率（納秒級）方面的研究報導不多。本項目擬研究影響GaN基藍光LED回響速率的關鍵因素及其規律與機制，探尋實現提高GaN基LED回響速率達納秒級的途徑，為實現其在特殊領域的套用提供理論基礎。.本項目擬通過載流子壽命、器件結電容及電路阻抗等方面研究來提高回響速率。具體從以下方面突破：(1)提高載流子複合速率,如：控制晶向及缺陷濃度，在活性層中引入量子點、量子線等；（2）控制摻雜濃度，如：p形層、n形層及量子阱壘層等；（3）控制結構形狀厚度及其生長條件，如：p形層、n形層、量子阱及其壘層，電極等；（4）研製新材料，如：P、N電極、螢光粉與透鏡等封裝材料；（5）研究載流子注入與掃空電壓、電流波形等。.通過以上套用基礎研究能為研製出納秒級回響速率藍光LED提供理論依據。為實現其在特種照明領域，如可見光通信、生化分析等準備條件。
結題摘要
本項目從實驗和理論兩方面研究了影響氮化鎵基藍色發光二極體回響時間關鍵因素。研究主要內容包括：（1）量子阱數目變化對GaN基發光二級管回響特性的影響；（2）提高載流子複合速率的方法研究；（3）P型摻雜濃度和材料缺陷濃度對發光二極體的回響的影響研究。 理論和實驗都表明藍光LED的回響時間與阱數有關，阱數越少，回響特性越好，但考慮到阱數與光效的關係，3個阱數的LED是最佳的結構。且LED有源區中的壘層n型摻雜能顯著改善器件的光學和調製性能。高的複合速率，才能獲得超快回響的藍光LED。通過設計啁啾的電子阻擋層的藍光LED、晶格匹配的量子阱壘層結構LED及建立在HBT結構基礎上的高速調製發光二極體等新型結構來提升發光器件回響的上限頻率。採用上述方法獲得高回響的LED外延和晶片，並獲得核心專利。項目最終設計及製備出回響時間為37納秒的1W的藍光LED，達到項目要求。通過以上套用基礎研究能為研製出納秒級回響速率藍光 LED 提供理論和實驗依據。為實現其在特種照明領域，如可見光通信、生化分析等準備條件。
