基于电容和电导特性分析GaN蓝光发光二极管老化机理 被引量：7

1

作者 陈焕庭 吕毅军 +3 位作者 陈忠 张海兵 高玉琳 陈国龙 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期5700-5704,共5页

采用正向交流小信号方法测试和分析老化前后GaN发光二极管(LED)的电容-电压特性,结合串联电阻、理想因子、隧穿电流参数讨论负电容以及电导变化情况.基于L-V曲线定性分析老化前后负电容的阈值电压,老化之后样管的受主浓度降低,辐射复合... 采用正向交流小信号方法测试和分析老化前后GaN发光二极管(LED)的电容-电压特性,结合串联电阻、理想因子、隧穿电流参数讨论负电容以及电导变化情况.基于L-V曲线定性分析老化前后负电容的阈值电压,老化之后样管的受主浓度降低,辐射复合概率下降,大量缺陷以及非辐射复合中心出现,对载流子俘获作用增强,造成负电容降低.反向偏压以及小正向偏压下,隧穿效应导致老化之后样管的电导增大;正向偏压大于2.2V区域,考虑串联电阻效应,老化后样管电导减小.在分析LED电容-电压、光输出、电学特性曲线与老化机理基础上,通过实验论证以及理论解释表明,负电容以及电导特性可作为分析LED老化特性的参考依据. 展开更多

关键词 gan发光二极管 负电容 电导 老化机理

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单量子阱InGaN/GaN势垒高度与LED光电性能关系研究 被引量：4

2

作者 张大庆 李国斌 陈长水 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期107-115,共9页

通过对In_xGa_(1-x)N掺杂不同组份的In来改变In_xGa_(1-x)N的禁带宽度,从而改变量子阱势垒高度,并研究其与发光二极管光电性能、效率下降之间的关系、通过仿真模拟实验研究了不同量子阱势垒高度与InGaN/GaN量子阱发光二极管的功率光谱... 通过对In_xGa_(1-x)N掺杂不同组份的In来改变In_xGa_(1-x)N的禁带宽度,从而改变量子阱势垒高度,并研究其与发光二极管光电性能、效率下降之间的关系、通过仿真模拟实验研究了不同量子阱势垒高度与InGaN/GaN量子阱发光二极管的功率光谱密度、内量子效率、发光功率及复合率之间的关系、分析结果表明:1)In含量与发光二极管的光电性能并非成线性关系。2)在电流密度较低时,In组份越小,光谱密度峰值越大,发光功率越大、3)在电流密度较大时,In组份越大,光谱密度峰值越大,发光功率越大、4)光谱蓝移与电流密度大小紧密相关,电流密度大的蓝移程度大,反之越小、因此,应根据不同的电流密度来选择In组份的大小,从而提高发光效率、 展开更多

关键词 光电子学 量子阱垒高 In含量 数值模拟 INgan gan发光二极管

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GaN基发光二极管合成照明光源的开发研究 被引量：2

3

作者 曾正清 李朝木 吴会龙 《真空与低温》 2009年第1期56-61,共6页

GaN基发光二极管合成照明光源的流明效率与世界公认的200lm/W的目标相比还有较大的差距。详述了材料外延、管芯制作、器件封装以及系统开发应用、照明光源的关键技术的最新进展。

关键词 半导体照明 gan发光二极管 流明效率 照明系统合成

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GaN发光二极管表观电阻极值分析 被引量：2

4

作者 谭延亮 肖德涛 +2 位作者 游开明 陈列尊 袁红志 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期337-341,共5页

利用正向交流(ac)小信号方法对GaN发光二极管的电容-电压特性进行测量,可以观察到GaN发光二极管中的负电容现象。利用LED串联等效电路对表观电容和表观电阻进行了测量,表观电阻-正向电压曲线出现了一个极值点。通过对相关文献分析,提出... 利用正向交流(ac)小信号方法对GaN发光二极管的电容-电压特性进行测量,可以观察到GaN发光二极管中的负电容现象。利用LED串联等效电路对表观电容和表观电阻进行了测量,表观电阻-正向电压曲线出现了一个极值点。通过对相关文献分析,提出负电容现象的根本原因是在较高的正偏下微分电容dQ/dU<0;推论出pn结的微分电容先随正向偏压的增大而急剧增大,当出现复合发光后随正向偏压的增大而减小,直到随正向偏压的增大而出现负值;正向偏置电压较大时,结电导电流的变化率根据I-V特性曲线取极大值,此时微分电容由于强复合效应已快速变小,表观电阻有极大值;得到了表观电阻极大值表达式。表观电阻与正向电压曲线的极值点与理论模型相吻合,证明了该理论模型的正确性。 展开更多

关键词 gan发光二极管 表现电阻 正向交流(ac)小信号方法 Ⅰ-Ⅴ特性曲线

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GaN发光二极管表观电容极值分析 被引量：1

5

作者 谭延亮 游开明 +1 位作者 陈列尊 袁红志 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期237-240,共4页

利用正向交流(ac)小信号方法对GaN发光二极管的电容-电压特性进行测量,可以观察到GaN发光二极管中的负电容现象。正向偏压越大,测试频率越低,负电容现象越明显。测量到的负电容现象是表象,不存在负电容;提出GaN发光二极管p-n结的结电容... 利用正向交流(ac)小信号方法对GaN发光二极管的电容-电压特性进行测量,可以观察到GaN发光二极管中的负电容现象。正向偏压越大,测试频率越低,负电容现象越明显。测量到的负电容现象是表象,不存在负电容;提出GaN发光二极管p-n结的结电容在特定的正向电压范围内等效于可变电容。分析可变电容对正向交流小信号响应得到:特定参数的可变电容使结电容电流相位落后于交流小信号电压相位π/2,使得在测量中表现为负电容。发现表观电容-正向电压曲线的极值点与理论模型相吻合,证明了该理论模型的正确性。 展开更多

关键词 gan发光二极管 负电容 正向交流(ac)小信号方法 可变电容 极值

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金属表面等离子体对GaN-LED光提取特性的影响 被引量：1

6

作者 刘宏伟 刘雨鑫 +3 位作者 于丹丹 王迪 郭凯 郏成奎 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2019年第3期55-60,共6页

为了提高光提取效率,分析在GaN发光二极管(LED)结构中的光波矢传播模型,并分析Ag光子晶体的表面等离激元和能带结构;同时模拟未覆盖和覆盖Ag光子晶体的GaN-LED结构的发光,通过改变Ag光子晶体直径、周期和入射光的角度,分析不同晶格方向... 为了提高光提取效率,分析在GaN发光二极管(LED)结构中的光波矢传播模型,并分析Ag光子晶体的表面等离激元和能带结构;同时模拟未覆盖和覆盖Ag光子晶体的GaN-LED结构的发光,通过改变Ag光子晶体直径、周期和入射光的角度,分析不同晶格方向的GaN-LED的光提取效率。结果表明:当Ag光子晶体的周期为800 nm、直径为70 nm时,GaN-LED的总透射率达到最大值,光提取效率提高了34.43%。 展开更多

关键词 gan发光二极管 光子晶体 金属表面等离子体 光提取

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400nm高性能紫光LED的制作与表征(英文)

7

作者 王东盛 郭文平 +8 位作者 张克雄 梁红伟 宋世巍 杨德超 申人升 柳阳 夏晓川 骆英民 杜国同 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期225-229,共5页

利用金属有机物化学气相沉积技术在蓝宝石衬底表面制备了带有p-AlGaN电子阻挡层的400 nm高性能紫光InGaN多量子阱发光二极管。制作了3种紫光LED,分别带有不同p-AlGaN电子阻挡层结构:Al摩尔分数为9%的p-AlGaN电子阻挡层;Al摩尔分数为11%... 利用金属有机物化学气相沉积技术在蓝宝石衬底表面制备了带有p-AlGaN电子阻挡层的400 nm高性能紫光InGaN多量子阱发光二极管。制作了3种紫光LED,分别带有不同p-AlGaN电子阻挡层结构:Al摩尔分数为9%的p-AlGaN电子阻挡层;Al摩尔分数为11%的p-AlGaN电子阻挡层;Al摩尔分数为20%的10对p-AlGaN/GaN超晶格电子阻挡层。带有高浓度Al电子阻挡层的紫光LED的光输出功率高于低浓度Al电子阻挡层的紫光LED。带有10对p-AlGaN/GaN超晶格电子阻挡层的紫光LED的光输出功率获得了极大的提高,在20 mA注入电流时测试得到的光输出功率为21 mW。此外,该LED同时显示了在高注入电流下接近线性的I-L特性曲线和在LED芯片表面均匀的发光强度分布。 展开更多

关键词 金属有机物化学气相沉积 紫光发光二极管 gan发光二极管 电子阻挡层 超晶格

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抛物线型衬底InGaN/GaN发光二极管的模拟研究 被引量：7

8

作者 夏长生 李志锋 +2 位作者 王茺 陈效双 陆卫 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期100-104,共5页

针对发射到衬底中的光子,提出了一种具有抛物线型衬底结构的InGaN/GaN发光二极管,并对平面衬底和抛物线型衬底InGaN/GaN发光二极管的光子运动轨迹、发射功率角度分布和外量子效率进行了模拟计算.结果表明相对于平面衬底发光二极管,抛物... 针对发射到衬底中的光子,提出了一种具有抛物线型衬底结构的InGaN/GaN发光二极管,并对平面衬底和抛物线型衬底InGaN/GaN发光二极管的光子运动轨迹、发射功率角度分布和外量子效率进行了模拟计算.结果表明相对于平面衬底发光二极管,抛物线型衬底发光二极管可以充分利用发射到衬底中的光子,使其正向光子发射功率增加12.6倍,外量子效率提高1.22倍,同时具有发射准平行光的功能. 展开更多

关键词 Ingan/gan发光二极管 光子运动轨迹 外量子效率

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基于DBR结构的蓝光及白光GaN LED的制备及光学性能改善 被引量：1

9

作者 胡涛 朱友华 +2 位作者 钟岱山 王美玉 李毅 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第1期18-24,共7页

为改善GaN基发光二极管(LED)的光学性能,设计并制备了具有高反射率与宽反射带宽的SiO_(2)/Ti3O5分布式布拉格反射镜(DBR)结构的蓝光和白光GaN LED。制备了具有不同周期数的DBR结构,其中,17周期DBR结构在400~660 nm波长内平均反射率超过9... 为改善GaN基发光二极管(LED)的光学性能,设计并制备了具有高反射率与宽反射带宽的SiO_(2)/Ti3O5分布式布拉格反射镜(DBR)结构的蓝光和白光GaN LED。制备了具有不同周期数的DBR结构,其中,17周期DBR结构在400~660 nm波长内平均反射率超过99.3%,其反射带宽度达到231 nm。测试并比较了封装后的基于DBR结构的LED芯片的电学与光学特性。通过电流-光输出功率(I-L)特性测试,发现具有17周期DBR结构的蓝光LED的光输出功率比5周期的提升了6.7%,而白光LED的光输出功率则提升了9.7%。在约100 mA的直流注入电流下,蓝光和白光LED的最大光输出功率分别达到134.9 mW和108.4 mW。 展开更多

关键词 gan发光二极管(LED) 离子辅助沉积 分布式布拉格反射镜(DBR) 光输出功率 平均反射率

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In含量对InGaN/GaN LED光电性能的影响 被引量：4

10

作者 李国斌 陈长水 刘颂豪 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1233-1239,共7页

运用软件模拟和理论计算的方法分析了In含量对发光二极管光电性能的影响,研究了In含量与光谱功率密度、量子阱中载流子的浓度、辐射速率、发光功率等之间的关系。分析结果表明:电子泄漏与能带填充是影响光电性能的主要原因。当In含量较... 运用软件模拟和理论计算的方法分析了In含量对发光二极管光电性能的影响,研究了In含量与光谱功率密度、量子阱中载流子的浓度、辐射速率、发光功率等之间的关系。分析结果表明:电子泄漏与能带填充是影响光电性能的主要原因。当In含量较低时,随着电流密度增大(<8 kA/cm2),光谱发生蓝移程度相对较小,但电流密度太大(>8 kA/cm2)会造成电子泄漏,发光功率降低;而当In含量较高时,随着电流密度增大,光谱发生蓝移程度相对较大,但在电流密度较大时,会获得较高的发光功率。因此,为了使InGaN/GaN发光二极管获得最大量子效率与发光效率,应该根据电流密度的大小(8 kA/cm2)来选择In含量的高低。 展开更多

关键词 In含量 效率下降 数值模拟 Ingan/gan发光二极管

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In_xGa_(1-x)N量子阱蓝光LED光电特性与量子阱束缚态能级的关系 被引量：1

11

作者 李国斌 陈常水 刘颂豪 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期911-917,共7页

运用软件模拟和理论计算的方法分析了量子阱宽度的变化对量子阱束缚态能级与光电性能产生的影响,建立了束缚态分裂能级理论模型。分析结果表明:当量子阱宽较窄时,极化效应导致的能带弯曲是光谱红移的主要原因,而电子泄漏是导致效率下降... 运用软件模拟和理论计算的方法分析了量子阱宽度的变化对量子阱束缚态能级与光电性能产生的影响,建立了束缚态分裂能级理论模型。分析结果表明:当量子阱宽较窄时,极化效应导致的能带弯曲是光谱红移的主要原因,而电子泄漏是导致效率下降的主要原因;当阱宽较大时,能级填充是导致光谱红移的主要原因,俄歇复合与载流子离域是导致效率下降的主要原因。由本文得出,当量子阱宽为2.5～3.5 nm时,InGaN/GaN发光二极管获得最大内量子效率与发光效率。 展开更多

关键词 量子阱宽 效率下降 数值模拟 Ingan/gan发光二极管

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组份渐变电子阻挡层对InGaN/GaN LED光电特性的影响 被引量：1

12

作者 管婕 翟阳 +3 位作者 闫大为 罗俊 肖少庆 顾晓峰 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期711-715,共5页

利用数值模拟方法,研究组份渐变电子阻挡层(EBL)对InGaN/GaN发光二极管电学和光学特性的影响。结果表明,三角形组份渐变EBL结构能有效减小器件的开启电压,提高光输出功率,改善高注入电流水平下发光效率的下降情况。能带模拟结果进一步表... 利用数值模拟方法,研究组份渐变电子阻挡层(EBL)对InGaN/GaN发光二极管电学和光学特性的影响。结果表明,三角形组份渐变EBL结构能有效减小器件的开启电压,提高光输出功率,改善高注入电流水平下发光效率的下降情况。能带模拟结果进一步表明,三角形组份渐变EBL结构显著提高了导带底的电子势垒,可有效限制电子向P型GaN层的泄露,同时减小了价带顶的空穴势垒,可增强P型GaN层的空穴向有源区的注入效率,改善其在量子阱内的浓度分布。 展开更多

关键词 Ingan/gan发光二极管 组份渐变电子阻挡层 空穴注入效率

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ZnO/GaN异质结发光二极管光谱改善研究进展

13

作者 刘辉 史敏娜 王小峰 《河南科技》 2017年第13期144-146,共3页

ZnO缺陷发光及ZnO/GaN界面发光严重降低了n-ZnO/p-GaN发光二极管的性能。本文概述n-ZnO/p-GaN异质结的结构和发光存在的问题,详细介绍该方面的最新研究成果。通过引入界面层、利用量子限制效应等技术,使n-ZnO/p-GaN发光二极管的光谱质... ZnO缺陷发光及ZnO/GaN界面发光严重降低了n-ZnO/p-GaN发光二极管的性能。本文概述n-ZnO/p-GaN异质结的结构和发光存在的问题,详细介绍该方面的最新研究成果。通过引入界面层、利用量子限制效应等技术,使n-ZnO/p-GaN发光二极管的光谱质量和发光效率得到改善。 展开更多

关键词 ZnO/gan发光二极管 界面层 量子限制效应

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PDP、FED及LED发光材料的最近发展 被引量：19

14

作者 刘行仁 王晓君 +2 位作者 谢宜华 马龙 张晓 《液晶与显示》 CAS CSCD 1998年第3期155-162,共8页

对彩色等离子体平板显示（ＰＤＰ）、场发射显示（ＦＥＤ）、蓝／绿发光二极管（ＬＥＤ）及蓝紫光激光二极管（ＬＤ）用的发光材料的现状和最近发展予以综述和讨论。

关键词 发光材料 荧光体 等离子体平板显示 场发射 gan基发光二极管 蓝紫光激光二极管 PDP FED LED 发展 现状

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用表面粗化ITO的欧姆接触提高GaN基LED性能(英文) 被引量：12

15

作者 姚雨 靳彩霞 +2 位作者 董志江 孙卓 黄素梅 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期273-277,共5页

应用ICP干法刻蚀工艺和自然光刻技术,制备了ITO表面粗化的GaN基LED芯片。聚苯乙烯纳米颗粒在干法刻蚀中作为刻蚀掩膜。通过扫描电镜(SEM)观察ITO薄膜的粗糙度,并且报道了优化的粗化工艺参数。结果表明,ITO表面粗化的GaN基LED芯片同传统... 应用ICP干法刻蚀工艺和自然光刻技术,制备了ITO表面粗化的GaN基LED芯片。聚苯乙烯纳米颗粒在干法刻蚀中作为刻蚀掩膜。通过扫描电镜(SEM)观察ITO薄膜的粗糙度,并且报道了优化的粗化工艺参数。结果表明,ITO表面粗化的GaN基LED芯片同传统的表面光滑的芯片相比在20 mA的驱动电流下,发光强度提高了70%。 展开更多

关键词 gan基发光二极管 铟锡氧化物 表面粗化 自然光刻

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表面粗化提高GaN基LED光提取效率的模拟 被引量：6

16

作者 郑清洪 刘宝林 张保平 《电子器件》 CAS 2008年第4期1077-1080,共4页

影响GaN基LED的外量子效率低下的主要因素是光子在半导体和空气界面处的全反射。根据实际芯片建立LED模型,利用蒙特卡罗方法进行光线追迹模拟,分析了光子的主要损耗对出光效率的影响。计算不同的表面粗化微元,微元尺寸及微元底角对LED... 影响GaN基LED的外量子效率低下的主要因素是光子在半导体和空气界面处的全反射。根据实际芯片建立LED模型,利用蒙特卡罗方法进行光线追迹模拟,分析了光子的主要损耗对出光效率的影响。计算不同的表面粗化微元,微元尺寸及微元底角对LED光提取效率的影响;比较不同微元形成的光场分布。模拟显示:所设计最佳的表面粗化结构在理想状况下可以提高光提取效率3倍以上。 展开更多

关键词 gan基发光二极管 光提取效率 表面粗化 光场 蒙特卡罗

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GaN基LED能效的研究进展 被引量：6

17

作者 李梦梅 胡小玲 郭伟玲 《照明工程学报》 2020年第1期8-15,共8页

目前GaN已成为制作发光二极管(light emitting diode,LED)的主流材料,GaN基LED在照明和超越照明应用中占有不可替代的重要地位。随着LED外延和芯片技术的提升,LED的能效也得到了快速的提升。本文介绍了影响LED光源能效的因素;叙述了影响... 目前GaN已成为制作发光二极管(light emitting diode,LED)的主流材料,GaN基LED在照明和超越照明应用中占有不可替代的重要地位。随着LED外延和芯片技术的提升,LED的能效也得到了快速的提升。本文介绍了影响LED光源能效的因素;叙述了影响LED能效的内量子效率(internal quantum efficiency,IQE)和外量子效率(external quantum efficiency,EQE)的提升技术,阐述了GaN基LED能效的提升进程,最后对LED能效的未来发展进行了总结与展望。 展开更多

关键词 gan基发光二极管 能效 内量子效率 外量子效率

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电流对不同厚度GaN基白光LED可靠性的影响及光电特性研究 被引量：3

18

作者 曾繁响 刘倩 熊传兵 《激光杂志》 北大核心 2019年第3期32-35,共4页

制备不同厚度GaN基白光LED芯片为了研究不同厚度的芯片可靠性以及电流对光电特性的影响,应用了加速老化以及积分球测试的方法,对LED进行了电流应力的老化试验和光电性能测试,分析了光电参数在老化过程中的变化情况。实验结果显示,所有... 制备不同厚度GaN基白光LED芯片为了研究不同厚度的芯片可靠性以及电流对光电特性的影响,应用了加速老化以及积分球测试的方法,对LED进行了电流应力的老化试验和光电性能测试,分析了光电参数在老化过程中的变化情况。实验结果显示,所有的芯片随着电流的加大LED出光的相关色温上升,红色比减少;随着GaN基白光LED芯片厚度增加,峰值波长发生蓝移现象而且光通量衰减较快,在短期老化后的结果更为明显。通过对光谱曲线的数据处理,从理论上分析了峰值波长、相关色温和光通量随芯片厚度变化的原因。 展开更多

关键词 gan基发光二极管 加速老化 积分球测试 光电性能

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具有新型电极结构的功率发光二极管 被引量：2

19

作者 方奥琪 郭伟玲 +3 位作者 许昊 邓杰 陈佳昕 孙捷 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第19期176-180,共5页

为进一步提高GaN基发光二极管(LED)的光效,以改进电极结构为研究点,设计并制备了具有叉指型电极形状,并在P/N电极下刻蚀出电极孔的新型电极结构。该结构使金属电极在P/N电极孔处分别与ITO层和N-GaN层直接接触,进而提高了器件的电流扩展... 为进一步提高GaN基发光二极管(LED)的光效,以改进电极结构为研究点,设计并制备了具有叉指型电极形状,并在P/N电极下刻蚀出电极孔的新型电极结构。该结构使金属电极在P/N电极孔处分别与ITO层和N-GaN层直接接触,进而提高了器件的电流扩展能力和发光效率。为了得到更优的电流阻挡层(CBL)结构、电极孔尺寸和电极孔间距,设计了7种不同的器件,并对其进行了光电性能测试。测试结果表明:在150 mA工作电流下,不连续CBL结构不能够有效改善LED的发光性能;P电极孔尺寸对器件的性能影响不大,当P电极孔间距由20μm增大为30μm时,外量子效率(EQE)和光电转换效率(WPE)分别提升了约5.0%和3.8%;当N电极孔尺寸由17μm×5μm减小为10μm×5μm时,EQE和WPE分别提升了约6.5%和3.0%;当N电极孔间距由45μm减小为40μm时,并未有效改善器件的发光性能。 展开更多

关键词 光学器件 gan基发光二极管 光电特性 热可靠性

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GaN高压LED在极小电流与极低温度下的光电特性 被引量：2

20

作者 田媛 陈雷雷 +3 位作者 赵琳娜 陈珍海 闫大为 顾晓峰 《微电子学》 CAS 北大核心 2020年第5期709-714,共6页

在图形化蓝宝石衬底上制备了串联结构的氮化镓(GaN)高压发光二极管(LED),分别在极小电流与极低温度下研究了其光电特性。结果表明,在极小电流区(I<1×10^-8 A),主要输运机制为缺陷辅助隧穿。由于能带热收缩效应和辐射复合中心的... 在图形化蓝宝石衬底上制备了串联结构的氮化镓(GaN)高压发光二极管(LED),分别在极小电流与极低温度下研究了其光电特性。结果表明,在极小电流区(I<1×10^-8 A),主要输运机制为缺陷辅助隧穿。由于能带热收缩效应和辐射复合中心的热激活效应,随着温度升高,电致发光(EL)峰发生红移,半高宽(FWHM)增加;光输出强度与注入电流呈幂指数关系,表明极小电流下非辐射复合占主导,且载流子通过缺陷辅助隧穿至量子阱。在极低温度下(T^40 K)仍能观测到电致发光现象,表明载流子并未被完全冻析,在强场下可由施主态或受主态通过缺陷辅助隧穿至量子阱;随着注入电流增加,注入电荷的库伦电场对极化电场的屏蔽作用增强,导致发光峰发生明显的蓝移,能带填充效应则导致半高宽增加。 展开更多

关键词 gan高压发光二极管 极小电流 极低温度 光电特性

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