《AlGaN極化場調控對內量子效率的影響》是依託北京大學，由紀攀峰擔任負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：AlGaN極化場調控對內量子效率的影響
- 項目負責人：紀攀峰
- 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
AlGaN基紫外LED的內量子效率遠遠低於藍綠光LED的內量子效率。其中內量子效率提升是改善發光效率的基礎，主要與有源區的電子結構以及材料中的高密度缺陷有關。本申請項目以AlGaN量子阱結構中極化場調控對應力、局域化狀態、導帶和價帶能級分布以及電子和空穴波函式的空間分布影響為研究對象，通過特殊設計的AlGaN量子阱提升紫外 LED 的內量子效率：量子阱前插入Al組份界於勢壘和勢阱的台階阱、勢阱組份呈階梯變化規律的階梯阱、阱中預通Al的delta-AlN阱等，並在特有的高溫MOCVD上得到實現。通過求解 Schrodinger–Poisson 方程，計算給出量子阱在不同極化場下的能帶精細結構。採用微區電致發光譜和時間分辨的深紫外變溫PL譜測量極化場調控對AlGaN量子阱局域化狀態的影響。採用外置偏壓的深紫外PL譜結合壓力光譜技術，定量分析極化場調控對量阱內應力的影響。
結題摘要
設計特殊的Step Well、Grade Well、δ-AlN Well等AlxGa1-xN/AlyGa1-yN多量子阱結構，以實現對量子阱內應力、極化場的調控。研究SW、GW、δ-W等特殊多量子阱結構中導帶和價帶能級分布以及電子和空穴波函式的空間分布，計算電子和空穴波函式空間重疊幾率及輻射複合速率分布，為分析輻射複合變化規律提供理論指導，據此設計出能夠提升紫外LED內量子效率的樣品。根據設計的樣品，實驗結構發現採用GW的量子阱結構比SW、δ-W及普通的量子阱結構具有更好的內量子效率，內量子效率提升為10%左右。空穴和電子在量子阱內的分布，GW量子阱結構比普通的量子阱結構分布更加均勻。同時該研究成果套用在GaN基HEMT領域能夠更好的改善HEMT的材料質量及耐壓。
