Ⅲ族氮化物 LED 异质结构与载流子限制

直接带隙让电子—空穴复合能够发光，但外部光功率还要经过注入、辐射复合和光提取三道效率。量子阱提供载流子限制，AlGaN电子阻挡层抑制部分电子溢出；极化电场、p型空穴供给和高注入非辐射过程会改变实际效率。

承接能带、PN结和LED基础，向后连接氮化物外延、量子阱表征、芯片制造与可靠性。

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   微纳制造与半导体器件

   周圣军

   • 第 10 章 §10.1，第 165–170 页 支持：氮化物LED需要电子和空穴在同一有源区完成辐射复合；InGaN/GaN异质带阶把载流子限制在量子阱；自发与压电极化可使量子阱内电子和空穴波函数分离；内量子效率与外量子效率观察的边界不同；高电流效率下降不能由单一曲线唯一归因Auger复合；接触和横向电阻可把平均电流变成局部高注入；LED电光参数比较必须绑定结温和驱动波形；纳米鳍或纳米线结果不能直接代表平面量子阱LED；注入九成、辐射八成、提取六成时外量子效率约四成三
   • 第 10 章 §§10.2.3–10.2.4，第 179–182 页 支持：增加量子阱数量不保证载流子均匀分配；AlGaN电子阻挡层在电子溢出与空穴注入之间折中；能带设计需由结构、光谱和电学三角验证

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   彩图解入门半导体器件缺陷与失效分析技术精讲

   上田修、山本秀和

   • 第 4 章 §§4.1–4.2，第 103–109 页 支持：氮化物LED需要电子和空穴在同一有源区完成辐射复合；InGaN/GaN异质带阶把载流子限制在量子阱；AlGaN电子阻挡层在电子溢出与空穴注入之间折中

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   Core-Shell p-i-n GaN Nanowire LEDs by N-polar Selective Area Growth

   Matthew D. Brubaker et al. · 2018

   • NIST publication §Abstract，selective-area growth, radial p-i-n junction, contacts and electroluminescence 支持：自发与压电极化可使量子阱内电子和空穴波函数分离；接触和横向电阻可把平均电流变成局部高注入；能带设计需由结构、光谱和电学三角验证

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   High-brightness lasing at submicrometer enabled by droop-free fin light-emitting diodes

   Robin P. Hansen et al. · 2020

   • NIST publication §§Abstract–Description，efficiency droop, recombination-region spreading and fin-LED boundary 支持：增加量子阱数量不保证载流子均匀分配；内量子效率与外量子效率观察的边界不同；高电流效率下降不能由单一曲线唯一归因Auger复合；LED电光参数比较必须绑定结温和驱动波形；纳米鳍或纳米线结果不能直接代表平面量子阱LED；注入九成、辐射八成、提取六成时外量子效率约四成三

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