《高調製頻率GaN基單晶片無螢光粉白光LED的研究》是依託北京大學，由路慧敏擔任負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：高調製頻率GaN基單晶片無螢光粉白光LED的研究
- 項目負責人：路慧敏
- 項目類別：青年科學基金項目
- 依託單位：北京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
隨著GaN基白光LED逐漸趨於成熟並進入實用化階段，可以與照明功能同時實現的可見光通信技術迅速受到廣泛關注。然而由於目前套用的照明LED調製頻率低，導致可見光通信系統無法進行高速率傳輸，現在急需探索能夠同時滿足照明和通信需求的新型LED光源。本項目擬採用GaN基非規則多量子阱結構，實現具有高調製頻率的單晶片無螢光粉白光LED。首先建立分別用於分析GaN基多量子阱結構光譜特性和調製特性的理論模型和數值計算程式。套用該仿真程式分析各種設計參數對GaN基非規則多量子阱結構的光譜和調製特性的影響規律。根據這些影響規律並結合實驗，對設計參數進行聯合最佳化，得出既具有優良色溫及顯色指數，同時也具有較快回響時間的GaN基非規則多量子阱結構的設計方案。實驗研製基於所得設計方案的具有高調製頻率的GaN基單晶片無螢光粉白光LED。
結題摘要
本項目主要研究採用 GaN 基非規則多量子阱結構，來實現具有高調製速率的單晶片無螢光粉白光 LED。首先建立了用於分析 GaN 基多量子阱結構發光特性和量子輸運特性的理論模型和數值計算程式。並套用建立的仿真程式分析了不同GaN基量子阱結構的發光特性和量子輸運特性。之後給出了套用於高調製速率單晶片白光LED的GaN 基非規則多量子阱結構的設計方案。最後對採用GaN基非規則量子阱結構的高調製速率單晶片白光LED進行了實驗試製。 （1）GaN基量子阱結構發光特性的理論模型和數值計算程式的建立； 建立了基於kp方法的能夠分析任意複雜結構GaN基非規則基多量子阱光譜特性的數學模型，該模型考慮應變、阱間耦合、價帶子帶混合以及極化效應的影響，並編寫相應的數值計算程式。 （2）GaN基量子阱結構量子輸運特性的理論模型和數值計算程式的建立； 建立了基於Wigner函式的針對GaN基量子阱結構載流子輸運特性分析的理論模型，並給出相應的數值仿真實現。 （3）不同GaN量子阱結構發光特性的分析； 套用基於kp方法的理論模型得到的仿真程式，分析了不同結構參數下GaN量子阱結構的發光特性，並總結了這些參數對發光特性的影響規律。 （4）不同GaN量子阱結構量子輸運特性的分析； 套用基於Wigner函式的理論模型得到的仿真程式，分析了不同結構參數下GaN量子阱結構的量子輸運特性，並總結了這些參數對輸運特性的影響規律。 （5）套用於高調製速率單晶片白光LED的GaN基非規則多量子阱結構設計； 套用前面的仿真程式，給出了套用於具有高調製速率的雙色和三色白光LED的非規則GaN基量子阱結構設計方案。 （6）高調製速率GaN基單晶片無螢光粉白光LED的試製。 為了驗證採用GaN基不規則多量子阱能夠實現具有高調製速率的單晶片白光LED，採用不規則量子阱結構的白光LED進行了實驗研製並進行相關測量。
