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GaN基LED因具有亮度高、寿命长、节能环保、耐潮、耐震等优点被广泛应用于高品质显示、照明等领域中,为全球节能环保事业做出了重要贡献。目前,多基色无荧光粉LED照明技术由于具有低色温、高显色指数以及高效率等优点被认为是未来高品质全光谱LED照明的主流。然而,实现多基色全光谱LED照明的关键在于提高黄绿光波段LED的发光效率。此外,GaN基LED在应用过程中反映出的可靠性问题日益凸显,绿光LED作为多基色无荧光粉LED照明技术方案中的重要组成部分,提高绿光LED的发光效率以及可靠性对实现高品质多基色全光谱LED照明的发展以及广泛应用非常重要。由于作为有源区的量子阱及其阱前准备层对LED的光电性能有着至关重要的影响,因此本文在本单位前期研究工作的基础上,通过在量子垒中插入AlGaN插入层,优化量子阱周期数,优化准备层厚度,并结合电应力加速老化试验,以研究量子阱结构和阱前准备层结构对Si衬底GaN基绿光LED电应力老化前后光电性能的影响,得到的主要结论如下:1、通过在绿光LED的InGaN/GaN多量子阱中靠近n层附近的四个量子垒及靠近p层的末垒中分别插入一定厚度的AlGaN插入层,探究AlGaN插入层对绿光LED发光效率和可靠性的影响。结果表明:在量子垒中插入AlGaN插入层可以有效提高V坑屏蔽位错和调控载流子分布的作用,从而大大提高LED器件的发光效率,减小正向漏电流。然而,在电应力老化过程中,AlGaN插入层的插入更容易诱导器件有源区中缺陷的产生或增殖,从而导致LED器件在低电流密度下发生较大的光衰减。2、研究了量子阱个数对硅衬底GaN基绿光LED电应力老化前后的光电性能的影响,结果发现:随着量子阱个数的增加,量子阱中的In组分分布更加均匀,In的相分离减弱,但量子阱个数增加到9个时会对量子阱的阱/垒界面和晶体质量造成不利的影响,从而在小电流密度下表现出较低的外量子效率(EQE)。而由于量子阱个数越多的样品,辐射复合的有效有源区体积也越大,更多的载流子被限制在量子阱中参与发光,载流子泄露减少,且量子阱中的平均载流子浓度相对较少,从而改善器件大电流密度的效率及器件的可靠性。本论文绿光LED结构的最佳量子阱个数为9个。3、通过改变准备层生长速率来改变准备层厚度,来研究准备层厚度对GaN基绿光LED电应力老化前后光电性能的影响。结果显示:准备层更厚的样品,其量子阱的晶体质量较差,以至于在小电流密度下表现出较低的发光效率。不过,准备层厚度的增加也使得器件的有源区中V型坑的尺寸和密度增大,V型坑在一定程度上可以屏蔽位错以及抑制非辐射复合,从而改善器件大电流密度的效率及器件的可靠性。