四层插入层量子垒AlGaN深紫外LED研究

本文通过对不同量子垒结构的AlGaN深紫外LED进行数值研究,对比分析了量子垒结构与其发光性能之间的关联.结果表明,相较于传统量子垒结构的样品A,四层插入层量子垒结构的样品B和样品C,内量子效率峰值分别提升了27.04%和18.8%,光输出功率在200 mA下分别提升了31.04%和21.62%.这主要是因为四层插入层量子垒结构可有效增加有源区内量子垒的能带势垒高度,提升量子阱对载流子的束缚能力.

超晶格电子阻挡层周期数对AlGaN基深紫外发光二极管性能的影响

在AlGaN基深紫外发光二极管(DUV-LEDs)中设计了具有不同周期数的超晶格电子阻挡层(SL-EBL)结构,研究了SL-EBL周期数对DUV-LEDs发光效率、I-V特性、可靠性及有源区载流子复合机制的影响.研究结果表明,随着SL-EBL的周期数增加,DUV-LEDs的光输出功率(LOP)、外量子效率(EQE)和电光转换效率(WPE)均呈先上升后下降的趋势,同时泄漏电流减小,可靠性提升.当周期数为7时(厚度为28 nm),DUV-LEDs裸芯的EQE和WPE均达到最大值,在7.5 mA注入电流下分别为3.5%和3.2%.能带模拟结果证明了增加SL-EBL周期数可以有效提升电子势垒高度,而几乎不改变空穴势垒高度.然而,当SL-EBL超过一定厚度时,抑制了空穴向有源区的注入,导致EQE和WPE随SL-EBL周期数变化出现拐点.研究了SL-EBL周期数对DUV-LEDs载流子复合机制的影响,发现增加SL-EBL周期数可以有效地降低有源区内载流子非辐射复合.

基于GO电子阻挡层的量子点发光二极管优化

量子点发光二极管高性能的关键是实现空穴与电子之间的电荷平衡。本文将氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)引入到量子点发光层和电子传输层之间作为电子阻挡层,通过调节GO的厚度,使器件的亮度提高了96.7%,电流效率提高146%。光电性能的改善主要归因于加入电子阻挡层的能带结构,增大了电子传输层与量子点层之间的能级势垒。研究结果表明,引入GO层能够减少电子的注入数目,从而提高器件性能。

一维单势垒光量子阱中多通道特性分析

用传输矩阵法研究了形式为(AB)m(CD)n(BA)m的一维单势垒光量子阱结构的隧穿通道特性。研究结果表明,阱层周期数决定了光量子阱中隧穿通道个数。垒层周期数对通道位置、个数、间距无调控作用。晶格常数变大,能明显调节隧穿通道的位置及间距,且晶格常数越小,通道越精细。入射角变化可对通道的位置、间距进行微调,且角度越大,通道越精细。该特性可为设计可调多通道光学滤波器等量子光学器件提供指导。

量子点膜技术发展现状

近年来量子点显示技术在大尺寸电视,中小尺寸智能手机、平板电脑等产品中得到快速发展,量子点显示呈现出更高的分辨率、更宽的色域和更亮的饱和度。量子点显示技术的核心是量子点膜,量子点膜的结构为包夹式结构,即扩散层//高阻隔膜//量子点发光层//高阻隔膜//扩散层,因而高阻隔膜、量子点发光层、扩散层构成了量子点膜的三个关键组成部分。

AlGaN紫外激光器量子垒层和n型波导层设计优化

为提高紫外激光器的光电性能,降低阈值电流,提出采用Al组分渐变的量子垒层(QBs)以及Al组分渐变的n型波导层(n-WG)优化标准结构——参考实验样品设计的AlGaN基紫外激光器结构,使用PICS3D仿真软件,对3种不同的新结构及标准结构进行构建和数值分析。比较了4种结构的L-I-V特性曲线、能带结构、载流子电流密度分布等性质,结果表明,同时采用Al组分渐变的QBs以及Al组分渐变的n-WG的紫外激光器具有更优异的性能:在800 mA注入电流下光输出功率可达775 mW,与标准结构相比提高了35.7%;阈值电流为62.3 mA,与标准结构相比降低了73.6%。

超导磁通量子比特的制备及Al/AlO_x/Al隧道结特性参数

超导量子比特作为利用约瑟夫森结实现量子位的方案之一,具有易集成、易与外界耦合等优点.用双层光刻胶通过深紫外光曝光制备悬空掩膜结构,Al作为超导材料,采用电子束斜蒸发及静态氧化的方法制备了超导磁通量子比特样品.通过对Al薄膜厚度与平整度关系分析,选取60 nm作为隧道结底层Al厚度,增加蒸发源到样品衬底间的距离,提高了Al薄膜平整度,降低了隧道结漏电流.通过透射电子显微镜分析,观测到Al隧道结三层结构,并得到了势垒层厚度和氧分压的关系.