大功率InGaN基LED新型外延结构研究

批准号:
61076119
项目类别:
面上项目
资助金额:
50.0 万元
负责人:
刘建平
依托单位:
学科分类:
F0403.半导体光电子器件与集成
结题年份:
2013
批准年份:
2010
项目状态:
已结题
项目参与者:
郝国栋、孔俊杰、唐龙娟、王国斌、赵春雨、王峰、黄小辉
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
微信扫码咨询
中文摘要
传统InGaN基蓝光LED在较小的电流密度下(一般小于10 A/cm2)达到峰值量子效率,进一步增加电流密度,量子效率显著下降。而用于半导体照明的大功率LED需要在大电流密度下(大于200 A/cm2)保持高量子效率。提高大电流密度下工作的大功率蓝光LED的量子效率是实现半导体照明的关键,为此必须降低大电流密度注入下LED有源区的载流子密度和电子溢出。本项目拟采用新型外延结构来达到此目的。一是采用超薄GaN量子垒层或高In组分InGaN量子垒层,促使空穴注入到n-GaN侧量子阱,使载流子在多量子阱有源区分布更均匀,从而降低载流子密度,实现真正的多量子阱发光LED。二是采用Al0.82In0.18N代替LED结构中传统的Al0.2Ga0.8N电子阻挡层,增加电子溢出有源区需要克服的势垒高度,以更好限制电子,降低溢出有源区的电子浓度。
英文摘要
本项目主要研究了新型外延结构氮化镓基LED的MOCVD外延生长和器件特性。研究内容包括超薄GaN 量子垒InGaN/GaN 多量子阱LED 结构的MOCVD 生长、器件制作和特性研究,以及高In 组分InGaN 量子垒InGaN/InGaN 多量子阱LED 结构的MOCVD生长、器件制作和特性研究。系统研究了GaN量子垒厚度对InGaN/GaN 多量子阱LED的发光效率的影响,发光效率与注入电流密度的关系。优化了超薄GaN 量子垒InGaN/GaN 多量子阱LED的外延生长,提高了其量子效率。研究了高In 组分InGaN 量子垒InGaN/InGaN 多量子阱的MOCVD生长,优化了其生长条件。研究了MOCVD生长条件对AlInN薄膜表面形貌的影响,通过优化生长条件,获得了表面形貌非常好的Al0.82In0.18N薄膜。在此基础上,制备了InGaN/InGaN 多量子阱LED,研究了其发光效率与注入电流密度的关系。总之,通过器件结构的优化设计和外延生长的优化,我们提升了InGaN量子阱LED在大电流注入下的发光效率。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Design Considerations for GaN-Based Blue Laser Diodes With InGaN Upper Waveguide Layer
具有 InGaN 上波导层的 GaN 基蓝色激光二极管的设计考虑因素
DOI:10.1109/jstqe.2012.2237015
发表时间:2013-07-01
期刊:IEEE JOURNAL OF SELECTED TOPICS IN QUANTUM ELECTRONICS
影响因子:4.9
作者:Feng, Mei-Xin;Liu, Jian-Ping;Yang, Hui
通讯作者:Yang, Hui
DOI:10.1063/1.4804384
发表时间:2013-05
期刊:Applied Physics Letters
影响因子:4
作者:M. Feng;Jianping Liu;S. Zhang;Zhongxin Liu;D. Jiang;Z. Li;Feng Wang;Deyao Li;Li Zhang;Hushan Wang;H. Yang
通讯作者:M. Feng;Jianping Liu;S. Zhang;Zhongxin Liu;D. Jiang;Z. Li;Feng Wang;Deyao Li;Li Zhang;Hushan Wang;H. Yang
Effect of Patterned Sapphire Substrate Shape on Light Output Power of GaN-Based LEDs
图案化蓝宝石衬底形状对 GaN 基 LED 光输出功率的影响
DOI:10.1109/lpt.2011.2142397
发表时间:2011-07-15
期刊:IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS
影响因子:2.6
作者:Huang, Xiao-Hui;Liu, Jian-Ping;Wang, Huai-Bing
通讯作者:Wang, Huai-Bing
DOI:10.1063/1.4716003
发表时间:2012-05
期刊:Journal of Applied Physics
影响因子:3.2
作者:M. Feng;S. Zhang;D. Jiang;Jianping Liu;Haoru Wang;Chang Zeng;Zongbao Li;Hui Wang;Fuhui Wang;Hui Yang
通讯作者:M. Feng;S. Zhang;D. Jiang;Jianping Liu;Haoru Wang;Chang Zeng;Zongbao Li;Hui Wang;Fuhui Wang;Hui Yang
DOI:10.1364/oe.19.00a949
发表时间:2011-07
期刊:Optics express
影响因子:3.8
作者:Xiao-Hui Huang;Jianping Liu;Junjie Kong;Hui Yang;Huai-bing Wang
通讯作者:Xiao-Hui Huang;Jianping Liu;Junjie Kong;Hui Yang;Huai-bing Wang
大功率氮化镓绿光激光器的材料生长与物理机制
- 批准号:61834008
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:294.0万元
- 批准年份:2018
- 负责人:刘建平
- 依托单位:
绿光激光器InGaN量子阱有源区热退化及其抑制方法
- 批准号:61574160
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:68.0万元
- 批准年份:2015
- 负责人:刘建平
- 依托单位:
国内基金
海外基金
