内容标题20

  • <tr id='qYu7dp'><strong id='qYu7dp'></strong><small id='qYu7dp'></small><button id='qYu7dp'></button><li id='qYu7dp'><noscript id='qYu7dp'><big id='qYu7dp'></big><dt id='qYu7dp'></dt></noscript></li></tr><ol id='qYu7dp'><option id='qYu7dp'><table id='qYu7dp'><blockquote id='qYu7dp'><tbody id='qYu7dp'></tbody></blockquote></table></option></ol><u id='qYu7dp'></u><kbd id='qYu7dp'><kbd id='qYu7dp'></kbd></kbd>

    <code id='qYu7dp'><strong id='qYu7dp'></strong></code>

    <fieldset id='qYu7dp'></fieldset>
          <span id='qYu7dp'></span>

              <ins id='qYu7dp'></ins>
              <acronym id='qYu7dp'><em id='qYu7dp'></em><td id='qYu7dp'><div id='qYu7dp'></div></td></acronym><address id='qYu7dp'><big id='qYu7dp'><big id='qYu7dp'></big><legend id='qYu7dp'></legend></big></address>

              <i id='qYu7dp'><div id='qYu7dp'><ins id='qYu7dp'></ins></div></i>
              <i id='qYu7dp'></i>
            1. <dl id='qYu7dp'></dl>
              1. <blockquote id='qYu7dp'><q id='qYu7dp'><noscript id='qYu7dp'></noscript><dt id='qYu7dp'></dt></q></blockquote><noframes id='qYu7dp'><i id='qYu7dp'></i>

                面向世界科技前沿,面向国家重大㊣需求,面向国民经济主战场,率先↑实现科学技术跨越发展,率先建成国家创新人才高地,率先建成国家高水平科技智库,率先建设国际一流科研机构。

                ——海燕百家乐科学院办院▓方针

                首页 > 科研进展

                海燕百家乐科∮大等在半导体深紫外LED研究中取得进展

                2019-12-02 海燕百家乐科学技术大学
                【字体:

                语音播报

                  近期,海燕百家乐科学技术大学微电子学院◤孙海定和龙世兵课题组利用蓝宝石衬底斜切角调控量子阱实现三维载流子束缚,突ㄨ破了紫外LED发光性能。相关研究以Unambiguously Enhanced Ultraviolet Luminescence of AlGaN Wavy Quantum Well Structures Grown on Large Misoriented Sapphire Substrate 为题发表︽于《先进功▃能材料》。

                  紫外线虽然在太那少女阳光中能量占比仅5%,但却广泛应用于人☉类生活。目前紫外光应用包括印刷固化、钱币防伪、皮肤病治↘疗、植物生长光照】、破坏微生物如细菌、病毒等▅分子结构,因此广泛应用于空气杀菌、水体净◥化和固体表面除菌消毒等领域。传统的紫外光源一般是采用汞蒸♂气放电的激发态来产生紫外我们有义务协助调查线,有着功「耗高、发热量大、寿命短、反应慢、有安全隐患等诸多□缺陷。新型时候也着实惊了一下的深紫外光源则采用发光二极管(light emitting diode: LED)发光原理,相对于Ψ传统的汞灯拥有诸多的优点。其◥中最为重要的优势在于其不含有毒汞元素。《水俣公约》的实施,预示2020年将全面禁止含有汞元素紫外◥灯的使用。因此,开发出一种全新」的环保、高效紫外光源,成为摆在人々们面前的一项重要挑战。

                  而基于宽禁带∴半导体材料(GaN,AlGaN)的深紫外发光二极管(deep ultraviolet LED: DUV LED)成为这一新应用的不二▲选择。这一全固态光源看对眼体系体积小、效率高,寿命长,仅仅是拇㊣ 指盖大小的芯片,就可以发出比汞←灯还要强的紫外光。其突然那屋内少年猛中的奥秘主要取决于III族氮化▓物这种直接带隙半导体材料:导带上的电子与价带上的空穴复合,从而产生ぷ光子。而光子的能量则取决于材料的禁带宽度,科学家们则太冒险了可以通过调节AlGaN这种然后借助一路对杜神医三元化合物中的元素组分,精密地实▓现不同波长的发光。然而,要想实现紫外LED的高效发光并不▃总是那么容易。研究者█们发现,当电子和空穴复合时,并不总是一定产生光→子,这一效率被称为内量子效率(internal quantum efficiency: IQE)。

                  孙海定和龙世兵课题组巧妙》通过调控蓝宝石衬底的斜切角,大幅提升也没有这么快吧紫外LED的IQE和器件发光◆功率╲。课题组发现,当提→高衬底的斜切角时,紫外LED内部的位错得到明显抑「制,器件发光强度明显提高。当斜切角衬』底达到4度时,器件荧光△光谱的强度提升了一个数量级,而内量子效率也达到了破纪录的90%以上。

                  与传统∏紫外LED结※构不同的是,这种新型结构内部的发光层——多层量〓子阱(MQW)内势阱和势ㄨ垒的厚度并不是均匀的。借助于高分辨透射电子显微〓镜,研究人员得以在微观尺※度分析仅仅只有几纳米的量子阱结构。研究表明,在衬底的台▅阶处,镓(Ga)原子会出现聚集现象,这导致了@ 局部的能带变窄,并且随着薄⌒膜的生长№,富Ga和富Al的区域会一直延伸至DUV LED的表面,并且在三维空间︼内出现扭曲、弯折,形成三维的多量子阱结▅构。研究者们称这一特殊的现象为:Al,Ga元素的相分离和载流子◇局域化现象。值得指出的是←,在铟镓氮(InGaN)基的蓝光LED体系中,In由于和Ga并不100%互溶,导致材料内部出现富In和富Ga的区域,从而产生︾局域态,促进载流子的辐〖射复合。但在AlGaN材料体系中,Al和Ga的相分离ζ却很少见到。而此工作的重要意义之一就在于■人为调√节材料的生长模式,促进相卐分离,并因此大大改善了器件的发『光特性。

                  通过在4度斜切角衬底上优化ζ外延生长调节,研究人员摸索到了一种最佳的DUVLED结构。该结构的▽载流子寿命超过了1.60 ns,而传统器件中这一数值一般都◣低于1ns。进一步测试芯片的发光功率,科研人员∏发现其紫外发光功率比传统基于0.2度斜切角衬〗底的器件强2倍之多,如图所示。这更加确信无疑地证明了,AlGaN材料可以实现有效的相分离和载流子局域化现象。除此之外,实◢验人员还通过理论计算模拟了AlGaN 多量子阱※内部的相分离现象以及势阱、势垒厚度不均一性对发光◥强度和波长的影响,理论计算∞与实验都实现了十分吻合。

                  此项ζ 研究将会为高效率的全固态紫外光源的研发提供新的思︻路。这种★思路无需昂贵的图形化衬底,也不需要复杂的外延生长工艺。而仅仅◢依靠衬底的斜切角的调控和外延生长ω 参数的匹配和优化,就有望ω 将紫外LED的∑发光特性提高到与蓝光LED相媲美的︼高度,为高功率¤深紫外LED的大规模☆应用奠定实验和理论基础。

                  孙海定为论文■的第一作者和共同通讯作者。该项目联合海燕百家乐科学院宁波材料科学』与工程研究所研究员郭炜和叶继春、华中科技大学教授〇戴江南和陈长清、河北工业大学教授ξ张紫辉、沙特阿卜卐杜拉国王科技大学教授Boon Ooi和Iman Roqan一起攻∮关完成。该研究』工作得到国家自然科学基金委、中科院、海燕百家乐科大等单位的支持◆。部分样品加工工艺在中▲国科大微纳研究与制造中心完成。

                  论文链接

                  图:在0.2和4度斜切角蓝宝石衬底上制备的深紫外LED光致发光光谱和器件示意ζ图,有源区透射电子显微镜展示↓了高分辨◎多量子阱结构图,和输出功率的〓对比图。

                打印 责任编辑:叶瑞优
                • 重费米子超导ω体UTe2的理论研究获进展

                扫一扫在手机打开当前页

                © 1996 - 海燕百家乐科学院 版权所有 京ICP备05002857号 京公网安→备110402500047号

                联系我们 地址:北京市三里河安居乐业路52号 邮编:100864