退火对p 型GaP 和p 型AlGaInP载流子浓度的影响

采用LP-MOCVD技术在n-GaAs衬底上生长了AlGaInP/GaInP多量子阱红光LED外延片.相关研究表明退火对p型GaP和p型AlGaInP载流子浓度有重要影响.与未退火样品相比,460℃退火15min,外延片p型GaP层的空穴浓度由5 6×1018cm-3增大到6 5×1018cm-3,p型AlGaInP层的空穴浓度由6 0×1017cm-3增大到1 1×1018cm-3.这可能是由于退火破坏了Mg-H复合体,恢复了Mg受主的活性导致的.     

DBR对不同波长AlGaInP LED芯片发光强度的影响

利用MOCVD方法,在GaAs衬底上生长了不同DBR结构的红光和黄绿光AlGaInP四元外延片,并通过芯片工艺制成芯片。使用X-射线衍射仪(HRXRD)、光致发光仪(PL)、芯片光电测试仪等表征了外延片和芯片的性能,研究了红光和黄绿光AlGaInP四元外延片的发光强度与DBR结构的关系。结果表明,红光AlGaInP LED芯片的发光强度高于黄绿光,其主要原因是黄绿光有源区的内量子效率低和黄绿光DBR具有较小的反射率,从而导致较低的发光强度。本研究为今后LED全结构的芯片亮度研究打下良好基础。     

氮化物深紫外LED研究新进展

基于三族氮化物(III-nitride)材料的紫外发光二极管(UV LED)在杀菌消毒、聚合物固化、生化探测、非视距通讯及特种照明等领域有着广阔的应用前景,近年来受到越来越多的关注和重视.在过去的十多年里,氮化物UV LED取得了长足的进步,发光波长400–210 nm之间的氮化物UV LED先后被研发出来,短于360 nm的深紫外LED(DUV LED)的外量子效率(EQE)最好结果已超过10%,很大程度上得益于核心Al Ga N材料制备技术的进展.通过提高Al Ga N外延材料及量子结构中的Al组分,可以实现更短波长的UV LED,但是源于Al(Ga)N材料的特性,随着Al组分的提高,高质量材料外延和实现有效掺杂面临越来越高的挑战.本文首先从材料外延和掺杂研究的角度出发,分别从UV LED的量子结构与效率、关键芯片工艺、光提取、可靠性与热管理等方面,详细阐述探讨了发光波长短于360 nm的DUV LED研究中面临的核心难点及近年来的一系列重要研究进展.     

硅衬底高光效GaN基蓝色发光二极管

经过近十年的探索,作者在国际上率先突破了硅衬底高光效Ga N基蓝光LED材料生长技术及其薄膜型芯片制造技术,制备了内量子效率和取光效率均高达80%的单面出光垂直结构Ga N基蓝光LED,并实现了产业化和商品化,成功地应用于路灯、球炮灯、矿灯、筒灯、手电和显示显像等领域.本文就相关关键技术进行全面系统地介绍.发明了选区生长、无掩模微侧向外延等技术,仅用100 nm厚的单一高温Al N作缓冲层,制备了无裂纹、厚度大于3μm的器件级Ga N基LED薄膜材料,位错密度为5×108 cm-2.发明了自成体系的适合硅衬底Ga N基薄膜型LED芯片制造的工艺技术,包括高反射率低接触电阻p型欧姆接触电极、高稳定性低接触电阻n型欧姆接触电极、表面粗化、互补电极、Ga N薄膜应力释放等技术,获得了高光效、高可靠性的硅基LED,蓝光LED(450 nm)在350 m A(35 A/cm2)下,光输出功率达657 m W,外量子效率为68.1%.     

LED产业链简介

LED产业链包括上游的外延片制造、中游的芯片制备、下游的封装、测试及照明显示应用等环节。外延片处于LED产业链中的上游环节,包括原材料、衬底材料及设备这三大领域。在LED外延片生长、芯片、芯片封装这三个环节中,外延片生长投资要占到     

GaAs外延片质量控制

Mocvd法生长外延片,是当前制做LED产品关键工艺,外延材料是LED核心部分。所以要获得符合要求的外延层,必须做好方方面面的质量控制工作。以Mocvd法生长GaAs外延层为例,结合理论和实践经验,进一步论述Mocvd法生长GaAs外延片的一些方法和经验。     

量子点发光二极管研究获进展

<正>日前,在国家自然科学基金重点项目等的支持下,浙江大学化学系彭笑刚课题组与材料系金一政课题组合作在量子点发光二极管研究领域取得了重要进展。相关研究成果发表在《自然》上。该文报道了一种以量子点为电致发光材料的新型LED器件。其性能远远超过了目前相关文献报道的其他量子点LED,并且该新型器件可以通过简单的溶液加工路线制备而得。LED作为下一代照明与显示的核心器件已被业界认可。Ga N外延生长量子阱的LED器件则     

胶体金量子点浮置栅MOS结构的制备及其C-V特性

通过单相相转移法合成了胶体金纳米粒子,利用异种电荷之间的静电相互吸引作用,采用自组装技术制备了二维有序纳米金阵列.在此基础上,制备了在氧化层中内嵌纳米金颗粒的金属-氧化层-半导体(MOS)结构,并研究了其C-V特性.扫描电镜显示金粒子的直径在6~7 nm左右,C-V测量结果显示胶体金量子点浮置栅MOS结构存在3 V左右的平带电压偏移.通过这种方法制备的胶体金量子点浮置栅MOS结构可以在非挥发性存储器研究方面展现巨大的应用前景.     

980nm应变量子阱激光器外延层工艺参数的优化设计

对980 nm应变量子阱激光器的外延层工艺参数进行优化设计。通过理论计算和软件模拟相结合的方法,优化了量子阱的结构,研究了波导层、包层中的Al组分对量子阱激光器效率的影响。根据优化结果,采用金属有机化合物化学气相淀积(metal organic chemical vapor deposition,MOCVD)技术外延生长了激光器的材料,并进行测试。测试结果表明,在室温下,当工作电流为1 A时,阈值电流为150 mA,斜率效率为0.48 W/A(采用150μm×500μm,未镀膜器件),输出功率为400 mW。     

980 nm应变量子阱激光器外延层工艺参数的优化设计

对980 nm应变量子阱激光器的外延层工艺参数进行优化设计。通过理论计算和软件模拟相结合的方法,优化了量子阱的结构,研究了波导层、包层中的Al组分对量子阱激光器效率的影响。根据优化结果,采用金属有机化合物化学气相淀积（metal organic chemical vapor deposition, MOCVD）技术外延生长了激光器的材料,并进行测试。测试结果表明,在室温下,当工作电流为1 A时,阈值电流为150 mA,斜率效率为0.48 W/A（采用150 μm×500 μm,未镀膜器件）,输出功率为400 mW。     

白光LED用YAG:Ce3+荧光粉的增红

目前白光LED在红光波段发射较弱,导致其显色指数偏低,本文在最常用的白光LED荧光粉Y3Al5O12:Ce3 (YAG:Ce3 )中掺入Gd3 、Pr3和Sm3 ,来增强红光波段的发射,从而提高显色指数.用X射线衍射仪(XRD)、分光光度计、光谱分析仪及荧光粉相对亮度测试仪对样品进行表征,研究了Gd3 、Pr3 和Sm3 对荧光粉性能的影响,并对其增红机理进行了初步的探讨.结果表明:Gd3 、Sm3 及Pr3 的加入都增强了光谱的红区发射,Gd3 使光谱发生红移;Sm3 则在光谱上增加了峰值分别位于566、600和616nm的三个弱发射峰;Pr3 在光谱的红区发射区叠加了一个峰值在610nm的尖锐发射峰;Gd3 、Sm3 及Pr3 的加入,使样品相对亮度及发光强度都下降了一定程度.     

半导体纳米材料CdSe/ZnS在显示器件中的应用

以半导体纳米材料CdSe/ZnS作为发光层, ZnO作为电子传输层, 用Al和氧化铟锡（ITO）分别作为两极材料, 采用旋涂和真空蒸镀膜技术制备半导体发光二极管, 并对其光学性质进行表征. 结果表明: 该器件发射黄光, 峰位为575 nm, 半峰宽30 nm, 最大发光强度2 000 cd/m²; 在较高的电流密度下, 该器件的电致发光效率无
明显衰减; 当半导体纳米材料CdSe/ZnS及ZnO分别作为发光层和电子传输层时, 可制备具有高电流密度且稳定的发光二极管主体材料.     

紫外LED研究进展

 氮化物紫外LED的发光波长覆盖210~400 nm的紫外波段,可广泛应用于工业、环境、医疗和生化探测等领域。近年来紫外LED的技术水平发展迅速,器件性能不断提升。由于高Al组分AlGaN材料的固有特性,目前深紫外LED的外量子效率和功率效率仍有大量提升空间。综述了近年来AlGaN基紫外LED的研究进展,阐述了限制其性能的AlGaN外延质量、高Al组分AlGaN材料的掺杂效率、紫外LED量子结构、紫外LED光提取效率及可靠性等核心难题以及取得的重要研究进展。预计到2025年,深紫外LED的量产单芯片光输出功率可突破瓦级,功率效率有望提升至20%以上,寿命达到万小时级别。     

磨粒和抛光垫对铝合金化学机械抛光性能

磨粒和抛光垫为化学机械抛光(CMP)提供了重要的机械磨削作用。为了探讨磨粒和抛光垫对铝合金化学机械抛光的磨削作用,研究了不同种类磨粒和抛光垫对材料去除率和表面形貌的影响。结果表明：在pH=12-13时,氧化铝抛光液去除率(MRR)为910nm/min,远大于二氧化硅与氧化铈抛光液,且获得较为理想光滑表面。3种不同抛光垫抛光后的铝合金表面,呢子抛光垫表面将不会出现划痕与腐蚀点,表面粗糙度较低为10.9nm。随着氧化铝浓度的增加,材料去除率(MRR)和表面粗糙度(Ra)均增加。当氧化铝含量为4wt%时,抛光垫使用呢子抛光垫适宜铝合金化学机械抛光,在获得高去除率的同时铝合金表面精度高。     

新型双核铕配合物电致红光材料

合成并用元素分析、红外光谱和核磁表征了共振配合物EuY(DBM)4(Ma)phen2(C1)和Eu2(DBM)4(Ma)phen2(C2).用真空蒸镀组装了发光器件,其结构是:Al0.9:Ag0.1/Alq/Eu-complex/TPD/ITO.在18V电压和55 mA cm-2电流下,器件C1的最大发光亮度是342 cd m-2;在18V电压和57mAcm-2电流下,器件C2的最大发光亮度是267 cd.m-2.在18V电压和55 mA cm-2电流下,器件C1的最大发光亮度是342 cd m-2.C1的发光亮度比C2大,其原因是Y3 的配体吸收的能量通过马来酸根迁移给了Eu3 .     

金属纳米粉材料的研制

用氢等离子体电弧反应法生成Al,Fe,Cu和Pb的纳米粉·对其纳米颗粒的形貌特征、成分、晶体结构和粒径等进行了实际测定·结果表明,均为单质晶体;Al的粒径分布较宽,在10～138nm左右,平均粒径75nm·Fe,Cu,Pb平均粒径分别是56nm,81nm,77nm·除α Fe为bcc结构外,其余3种均为fcc结构·同样的进氧量,进氧的快慢对纳米粉氧含量多少影响很大·如钝化6h的Al纳米粉,其氧的质量分数为5 9%左右,而钝化2h的Al纳米粉氧的质量分数为11 3%左右·Al纳米粉的X射线衍射结果与其余的不同,由于氧的溶入,使衍射峰发生分裂,虽然结构没变,但有部分粉末的点阵常数增大了0 0036...     

两种激发光诱导的硫氧还蛋白还原酶分子荧光光谱研究

分别以波长为253．7nm的紫外光及波长为407nm的紫色发光二极管为激发光源，诱导硫氧还蛋白还原酶(thioredoxin reductase，TR)分子产生荧光，用组合式多功能光栅光谱仪记录荧光谱。通过分析比较TR溶液与溶剂的荧光光谱，得到了这2种激发光诱导的TR分子荧光光谱的特性。该文的研究结果为进一步将荧光光谱法用于TR的定性、定量分析乃至结构分析提供了依据。     

Fe-Al_2O_3纳米颗粒膜的巨磁电阻效应及微结构

采用磁控溅射方法在玻璃基片上制备了一系列的 Fe- Al2 O3 颗粒膜样品 ,对样品的巨磁电阻效应 (GMR)和磁性能进行了测量 ,并用高分辨电镜 (HRTEM)对膜中 Fe颗粒的微结构进行观察 .结果表明 :磁电阻 MR随 Fe含量而变化 ,在体积分数为 47%时获得最大值 4.0 % .45 % Fe-Al2 O3 颗粒膜的室温磁性表现为超顺磁性 ,磁电阻 MR与 - (M/Ms) 2 成正比 ,相关常数 A≈ 0 .0 3 6 .HRTEM观察表明 ,当 Fe颗粒尺寸约小于 1 nm时 ,Fe颗粒为非晶态 ,而大于该尺寸时则为晶态 .在 Fe- Al2 O3 颗粒膜体系中存在与隧道相关的 GMR,GMR的起因可归于传输电子的自旋相关的散射     

Influence of Al-doping on electroluminescence of silicon-based films

A series of Al-doped silicon-rich silica (AlSiO) composite films have been prepared by a dual ion beam co-sputtering method with a Al, Si and SiO2 composite target. The content of Al and Si in the films can be adjusted by changing the surface area of Al and Si of the target. Visible electroluminescence (EL) from the samples is found to have only one luminescence band peaked at 510 nm (2.4 eV). Experimental results show that the doping of Al is beneficial to reducing the onset voltage and to increasing the intensity of EL.     

GaAs红外发光管芯片的表面性质

利用扫描电子显微镜观察 Ｇａ Ａｓ 外延层及 Ｉ Ｒ Ｌ Ｅ Ｄ 芯片的表面，测量了输出辐射强度随芯片表面不同形貌的变化，讨论了 Ｇａ Ａｓ 红外发光二极管外延及芯片工艺对器件光学、电学性质的影响． 结果显示，芯片表面玷污、划伤，电极磨损，使输出辐射强度降低．