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随着GaN基发光二极管(LED)研发的不断深入,其技术创新与应用领域也在不断拓展,以AlGaN作为有源区的紫外LED逐渐成为研究重点。AlGaN基紫外LED在固化、医疗、短距离通信等领域有重要应用价值。且相较于传统的紫外光源,具有高效节能、无汞环保、可靠耐用、体积小等优点。另外,由于分布式布拉格反射镜(DBR)可以反射特定波长的光,已被广泛应用到发光器件中以提高光提取效率。在本文中,我们分别在蓝宝石衬底和SiC衬底上开展了AlGaN基紫外DBR的制备工作,并基于SiC衬底初步研制了带有DBR的紫外LED,具体工作如下:我们从理论上计算分析了生长在蓝宝石衬底/GaN模板层上的AlxGa1-xN薄膜开裂临界厚度与Al组分x之间关系,并结合实验中外延得到的不同厚度AlGaN薄膜开裂情况与Al组分值之间的关系验证了理论计算结果的可靠性。实验上,我们利用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)方法在蓝宝石衬底上制备AlGaN/GaN DBR,通过引入低温AlN插入层调控薄膜内应力,获得了无裂纹的AlGaN/GaN DBR。我们又研究了Al N插入层对DBR特性的影响,发现低温AlN插入层的引入在防止裂纹产生的同时会引起外延层表面平整度退化,这可能是由不平整的低温AlN插入层表面造成的。随着DBR对数的增加,其表面平整度得到逐步改善。经过系列实验,我们在蓝宝石衬底上制备得到了中心波长在390 nm,峰值反射率为94%,阻带宽度16 nm的25对无裂纹Al0.32Ga0.68N/GaN DBR,其表面粗糙度为0.46nm。为下一步研制带有DBR的近紫外LED奠定了基础。相比于蓝宝石衬底,SiC衬底与AlGaN晶格失配小,可有效改善AlGaN外延层晶体质量。同时,SiC衬底良好的导电性能使其可以被用来外延制备垂直导电结构LED,与水平结构相比垂直结构LED可以有效解决电流拥堵现象,提高有源区利用率。我们在n型6H-SiC衬底上制备了Si掺杂AlGaN基DBR,通过引入低温AlN模板层,获得了表面均方根粗糙度为0.4 nm且导电性能良好的15对无裂纹n型Al0.19Ga0.81N/Al0.37Ga0.63N DBR,其在369 nm处峰值反射率为68%,阻带宽度为10 nm。在获得导电DBR的基础上,我们进一步在n型6H-SiC衬底上构建了有、无DBR的垂直结构紫外LED。对比两者电致发光光谱,发现DBR结构的引入可以明显增强LED紫外发光强度。