UVLED的結(jié)構(gòu)組成
來源: 發(fā)布日期 2020-04-08 10:50 瀏覽:
UVLED(紫外LED)由夾在較薄GaN三明治結(jié)構(gòu)中給一個(gè)或多個(gè)InGaN量子阱組成,形成的有源區(qū)為覆層。通過改變InGaN量子阱中InN-GaN的相對(duì)比例,發(fā)射波長(zhǎng)可由紫光
變到其他光。AlGaN通過改變AlN比例能用于制作UVLED中的覆層和量子阱層,但這些器件的效率和成熟度較差。如果有源量子阱層是GaN,與之相對(duì)是InGaN或AlGaN合金,
則器件發(fā)射的光譜范圍為350~370nm。
當(dāng)藍(lán)色I(xiàn)nGaN發(fā)光二極管泵處短的電子脈沖時(shí),則產(chǎn)生紫外線輻射。含鋁的氮化物,特別是AlGaN和AlGaInN可以制作更短波長(zhǎng)的器件,獲得系列波長(zhǎng)的UVLED。波長(zhǎng)可達(dá)
247nm的二極管已經(jīng)商業(yè)化,基于氮化鋁、可發(fā)射210nm紫外線輻射的LED已研制成功,250~270nm波段的UVLED也在大力研制中。
III-V族金屬氮化物基的半導(dǎo)體非常適合于制作紫外輻射源。以AlGaInN為例,在室溫下,隨著各組分比例的變化,電子和空穴在復(fù)合時(shí)所輻射的能量在1.89~6.2eV。如果LED
的活性層單純由GaN或AlGaN構(gòu)成,則其紫外輻射效率很低,因?yàn)殡娮雍涂昭ㄖg的復(fù)合為非輻射復(fù)合。如果在該層當(dāng)中摻雜少量的金屬In,活性層局部的能級(jí)就會(huì)發(fā)生變化,
此時(shí),電子和空穴就會(huì)發(fā)生輻射復(fù)合。因此,當(dāng)在活性層中摻雜了金屬銦之后,380nm處的輻射效率要比不摻雜的高大約19倍。