摘要：为了提高AlGaN基深紫外发光二极管(light emitting diode,LED)的内量子效率(internal quantum efficiency,IQE),本文采用了基于InAlGaN/AlGaN超晶格的电子阻挡层(electron blocking layer,EBL)结构,结果表明与传统的单层和双层电子阻挡层结构相比,超晶格EBL结构能够有效提高LED的内量子效率.在此基础上,本文提出了基于JAYA智能算法的LED结构优化方法,应用该方法以最大化内量子效率为目标,对InAlGaN/AlGaN超晶格EBL结构进行优化设计.结果表明,采用优化超晶格EBL结构后电子泄露和空穴注入问题都有所改善,在200 mA电流注入时深紫外LED的内量子效率比采用单层结构EBL提高了41.2%.

摘要：基于实验样品结构,利用PICS3D模拟软件,构建了具有同样结构的InGaN基蓝光激光器,并采取了与实验样品一致的内部参数测定方式,结果表明,内部损耗相对误差为3.5%,实现了严格的比对。随后,构建了一系列InGaN基蓝光激光器,通过比较不同In摩尔分数下的光输出功率、载流子分布、光场分布、辐射复合系数和能带曲线等参数,对上波导层中的In摩尔分数进行优化研究。设计得到了光功率更优的两种不同的优化结构,均有效减少了电子泄漏,提高了斜率效率,从而有效提高了光电转化效率,其中渐变In摩尔分数上波导层结构提升效果更为显著。

摘要：为了使基于AlGaN外延材料的深紫外发光二极管(DUV LED)的内量子效率(IQE)随驱动电流的增大而降低的幅度减小,有助于DUV LED在一个较大的驱动电流区间可以稳定地工作,提出并研究具有Al组分V型渐变P型电子阻挡层(P-EBL)结构的DUV LED。通过Crosslight APSYS软件对常规P型电子阻挡层(P-EBL)和Al组分V型渐变P-EBL结构DUV LED的能带、极化体电荷、电子电流、空穴浓度、内量子效率、输出功率和自发辐射光谱进行了数值研究。结果表明,在260 mA电流注入时,相比常规P-EBL结构,Al组分V型渐变P-EBL结构DUV LED的效率降低的幅度减小了5.86%,改善了DUV LED输出性能。根据数值模拟和分析,器件输出性能改善的原因是Al组分三角形渐变P-EBL沿生长方向产生的极化体电荷,抵消P-EBL与最后一个量子垒层异质结界面处存在的极化面电荷,从而减小了界面处的极化电场。