1、InGaN/GaN多量子阱(MQWs)結(jié)構(gòu)是當(dāng)前制造藍(lán)綠光發(fā)光二極管(LED)和激光二極管(LD)的首選異質(zhì)結(jié)構(gòu)。InGaN合金的禁帶寬度可在InN帶隙(0.7eV)到GaN帶隙(3.4eV)之間調(diào)節(jié)，覆蓋了整個(gè)可見(jiàn)光區(qū)域并擴(kuò)展到紫外范圍。盡管目前生長(zhǎng)工藝進(jìn)步很快，但通過(guò)金屬有機(jī)化學(xué)沉積工藝(MOCVD)生長(zhǎng)高In組分的InGaN仍然很困難。GaN中In的溶解度在800℃時(shí)只有6％，同時(shí)In的組分很依賴(lài)于生長(zhǎng)溫度，在InGaN薄膜中容易

2、出現(xiàn)In元素的相分離。深入研究相分離的InGaN/GaN多量子阱有助于開(kāi)發(fā)制作高效率的LED。
　　在本論文中，通過(guò)透射電子顯微圖像(TEM)、光致發(fā)光(PL)和時(shí)間分辨光致發(fā)光(TRPL)等手段觀察到了InGaN/GaN多量子阱很強(qiáng)的相分離。在光致發(fā)光光譜中，兩個(gè)和InGaN相關(guān)的發(fā)光峰是峰位在2.7eV左右的藍(lán)光峰(PM）和2.4eV左右的綠光峰(PD），分別對(duì)應(yīng)于InGaN母體平臺(tái)和富In量子點(diǎn)(QDs)。通過(guò)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得

3、到PL光譜的兩個(gè)發(fā)光峰的溫度依賴(lài)性和激發(fā)功率依賴(lài)性，以研究在這兩個(gè)相結(jié)構(gòu)中的載流子傳輸和復(fù)合機(jī)制。還通過(guò)TRPL光譜得到了載流子復(fù)合壽命以分析載流子復(fù)合壽命等動(dòng)態(tài)特性，文章主要內(nèi)容包括如下:
　　1.研究了光致發(fā)光的溫度依賴(lài)性。PM發(fā)光峰的峰位隨溫度顯示出S型的變化，這是由于InGaN母體平臺(tái)In組分的勢(shì)波動(dòng)和載流子復(fù)合的局域特性。然而PD的峰位在溫度一直增加到300K的過(guò)程中，呈現(xiàn)出現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì)，表明量子點(diǎn)中的載流子先是

4、弛豫到深局域態(tài)，然后熱化占據(jù)高能級(jí)。
　　2.研究了光致發(fā)光的激發(fā)功率依賴(lài)性。在6K低功率范圍內(nèi)，隨著激發(fā)功率的增加，PM和PD的峰位都上升，半高寬幾乎不變，這是屏蔽斯塔克效應(yīng)(QCSE)和帶尾態(tài)填充的綜合作用。在300K時(shí)，該功率范圍內(nèi)，非輻射復(fù)合主導(dǎo)著PM的發(fā)光，而載流子從淺量子點(diǎn)向深量子點(diǎn)的傳輸機(jī)制導(dǎo)致了PD的紅移。
　　3.通過(guò)時(shí)間分辨光致發(fā)光譜，我們得到了兩個(gè)發(fā)光峰各自載流子的壽命，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明InGaN母體平臺(tái)和