【摘 要】
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Ⅲ族氮化物发光器件目前正在向大功率和长波段推进.由于InGaN/GaN量子阱结构中大晶格失配和强极化效应,导致LED在长波段发光效率大幅下降,产生"绿光缺失",影响照明效率和
【机 构】
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南京大学电子科学与工程学院,江苏省光电信息功能材料重点实验室,江苏省固体照明与节能电子学协同创新中心,南京 210093
【出 处】
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第一届全国宽禁带半导体学术及应用技术会议
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Ⅲ族氮化物发光器件目前正在向大功率和长波段推进.由于InGaN/GaN量子阱结构中大晶格失配和强极化效应,导致LED在长波段发光效率大幅下降,产生"绿光缺失",影响照明效率和品质.本文报道了采用自组织Ni纳米掩膜工艺制备非/半极性面GaN模板,在该模板上采用金属有机物化学汽相沉积(MOCVD)二次生长高质量非/半极性面GaN薄膜及量子阱结构.再生长非/半极性面GaN薄膜的位错密度降低至中108cm-2,堆垛层错密度降至1×105cm-1.在此基础上,MOCVD生长了长波长的半极性面InGaN/GaN量子阱,观察到在绿光波段,光子在量子阱中的复合寿命大幅缩短至1.08ns,发光效率得到提高.我们发展了紫外软纳米压印技术在GaN薄膜外延片制备高度有序的纳米柱/孔、纳米光栅等低维结构.光致荧光谱、阴极荧光谱以及时间分辨光谱(TRPL)分析发现,由于释放了InGaN/GaN量子阱中大部分的应变,减轻了量子限制斯塔克效应(QCSE),纳米柱LED相对于平面LED结构发光强度大幅增强,特别地对于绿光LED结构,发光强度大幅增强.我们制备了蓝、紫光InGaN/GaN纳米孔及绿、红色Ⅱ-Ⅵ族量子点的混合杂化结构,观察到氮化物与量子点间非辐射复合能量转移,制备出高显色指数,超宽色温范围的白光LED器件；以及等离基元增强InGaN/GaN量子阱纳米柱/Si02/Ag的复合结构,在激光光泵下,室温观察到绿光激射现象,阈值密度低至0.5kW/cm-2.
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