【摘 要】
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长期困扰GaN基LED发光效率提升的一个关键因素是Mg在GaN材料体系中的激活能高达170mev,造成p-GaN材料的空穴浓度较低.根据第一性原理模拟计算,与GaN有相同带隙的Al InGaN四元
【机 构】
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北京大学物理学院,北京海淀,100871
【出 处】
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第一届全国宽禁带半导体学术及应用技术会议
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长期困扰GaN基LED发光效率提升的一个关键因素是Mg在GaN材料体系中的激活能高达170mev,造成p-GaN材料的空穴浓度较低.根据第一性原理模拟计算,与GaN有相同带隙的Al InGaN四元合金将会比GaN有一个较高的VBM(valence band maximum),因此在AlInGaN中将比GaN中更容易实现p型掺杂.根据APSYS软件模拟计算,采用p-AlInGaN替换传统的p-GaN作为空穴注入层,可以在有效的提高电子势垒的同时,降低空穴势垒,既能够有效的抑制电子的overflow造成的droop效应,同时也能提升空穴的注入效率.计算结果显示采用p-AlInGaN作为空穴注入层,LED的droop效应由42.1％降低为12.4％.通过优化p-AlInGaN外延生长的温度、压力、V/III比、载气、掺杂浓度等条件，在900℃、lOOtorr、V/III比为12000、氮气作为载气、Mg/Ga比为2%的条件下，得到了具有良好电学性能的p-AlInGaN材料，并应用于GaN基LED结构中
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