纤锌矿AlGaN核壳结构纳米线发光二极管中电子阻挡层的优化

来源 :内蒙古大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yanlei3352
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
发光二极管(LED)中,有源区电子的泄露常导致其寿命缩短和发光效率的降低,插入势垒作为电子阻挡层(EBL)是解决此问题的方案之一.然而,单势垒型EBL在限制电子溢出的同时也抑制了空穴的注入,因而在层状LED中常采用多势垒型EBL,在阻挡电子的同时,利用隧穿效应保证空穴的有效注入.目前,核壳纳米线(CSNW)因其大的表面积体积比有望成为下一代LED的基本单元.考虑到CSNW LED中亦存在有源区电子溢出问题,本文讨论径向双势垒结构作为其EBL的可行性.本工作设计的结构为纤锌矿径向AlyGa1-yN/AlxGa1-xN/AlyGa1-yN双势垒体系,计算电子沿径向向外和空穴沿径向向内的隧穿电流电压特性.若存在电压使空穴的隧穿电流峰值位于电子的隧穿电流谷值,则可利用此性质,在阻挡电子的同时通过隧穿辅助空穴的注入,进而提高复合率.本文首先采用转移矩阵和龙格库塔法,计算载流子的径向透射系数,以及共振能级和波函数.然后,通过载流子的费米分布计入各能量载流子的贡献,获得径向隧穿电流电压特性.最后,通过调控势垒组分、尺寸和位置,探索空穴隧穿电流峰值位置刚好对应电子电流峰谷值的条件.计算结果如下:(1)类似于层状体系,纳米线LED中双垒结构比单垒更适合用作EBL.AlyGa1-yN/AlxGa1-xN/AlyGa1-yN双势垒结构中,当载流子入射能量与双垒中量子阱的束缚能级一致时可发生共振隧穿,并导致负微分电导现象,且因存在数个共振能级,而出现了多个共振隧穿电流峰值.此外,保持势垒高度不变持续增大电压时,或保持电压不变不断降低势垒,将出现因双势垒间无本征束缚态而使共振隧穿消失的现象.(2)同一结构中,电子和空穴因有效质量和势垒高度不同,而电流峰错位.相较于轻空穴,重空穴在隧穿电流中的贡献极小,可忽略不计.相较于电子,空穴的隧穿透射系数峰值集中在能量较低处,且间距更小,使空穴的隧穿电流达到峰值所需的电压更小.(3)室温下,分布在费米能级附近的电子更易被激发,当共振能级靠近费米能级时,易形成隧穿电流峰且峰谷较大.轻空穴情况类似,其峰谷比略小于电子.(4)调节组分增大势垒高度,可增加共振能级的数目,但共振能级的非单调变化使电流峰的形状和峰谷比也发生非单调变化;载流子的透射概率随势垒高度增加而降低,隧穿电流峰变尖锐且峰值减小.(5)增大双垒距离会使载流子共振能级个数增多,间距减小,从而产生更多的共振电流峰;但对峰谷比和电流峰值的影响不明显.(6)同时增大两个势垒的厚度会明显降低载流子的透射系数和隧穿电流密度,且电子隧穿电流密度量级的降幅远大于空穴,并出现轻空穴隧穿电流峰位恰好位于电子隧穿电流谷处的情形,利用此性质可实现有效注入空穴的同时遏制电子溢出;若保持EBL总厚度和间距不变并移动势阱,载流子在左右势垒厚度相同时透射系数最大,形成的隧穿电流峰谷比也最大.依据上述规律,可调控双势垒EBL的结构参数实现阻挡电子溢出的同时保证空穴的有效注入.
其他文献
世界各国政府近些年都在关注全球气候变暖问题,各个国家制定了各种规则制度,现在市场为导向的环境规制成为新的环境主体政策,我国在201 1年发布了碳交易试点政策,本文考察研究了 7个试点中碳交易制度试点政策(简称CTSP政策)和试点城市背后碳金融市场对于促进我国上市公司绿色创新的不同效果。第一个部分是关于整体论文的研究背景以及研究意义,同时考虑到7个试点省份(或城市)的政策执行节点以及具体政策实施细节
在某些CO2驱油田区块,油井采出液在从井筒到分离器过程中有较大发泡倾向。这些泡沫不仅影响分离器的效率和分离效果,严重时还会造成生产事故。因此,研究CO2驱原油的发泡规律对保障油田集输系统的生产安全与高效运行具有重要意义。目前常用的泡沫特性研究方法有气流法、搅拌法等,但这些方法基于的常压条件与集输过程降压流动工况相差较大。针对此问题,本论文设计、研制了一套实验装置,可以精确控制温度、压力等条件,从而
在小学语文的课堂教学中,要想取得较高的教学效率,必须要调动学生的学习兴趣。兴趣是维持学生想要继续学下去的源源动力,只有学生的学习兴趣被调动起来,教学才能取得更好的效
JZY公司成立于1999年,为中国城市化建设做出杰出的贡献。房地产公司品牌直接影响到企业的发展,成为企业运营管理的核心要素。JZY公司的品牌与知名地产品牌相比影响力不够,直
为完成计量确认并能持续控制测量过程而建立的一组相互关联、相互作用的要素,被称为计量保障体系。某型飞机作为我军新技术设备,其计量保障是装备技术管理必不可少的组成部分
妊娠糖尿病(gestational diabetes mellitusGDM)被列为糖尿病的一个独立分型,其发病率逐年升高,目前认为可能与遗传、环境、免疫等因素有关。近年来大量研究显示肠道菌群作为
通过建立大鼠无氧运动模型,观察补充刺五加及复合药对大鼠无氧运动能力的影响。结果发现,短期服用刺五加及复合药后大鼠血中Hb含量和SOD活性显著升高(P<0.05),LD和MDA含量显著
传统交流配电网由于不可避免的三相不平衡、电压波动、电压闪变、频率波动和谐波污染等电能质量问题以及由于无功功率的存在造成的送电容量限制,己经无法满足诸如计算机、通
在果蔬农产品冷链物流中利用物联网,可以提高冷链流程的信息化水平和保证果蔬的品质安全。文中分析了现阶段云南果蔬农产品冷链物流中的缺陷,讨论如何应用物联网技术提升云南
肉刑制度作为我国古代刑罚体系中的重要组成部分,几乎存在于每个时期。本文以对中国古代社会肉刑发展脉络的探究为主要内容,通过对各个时期的肉刑和刑罚体系进行介绍和分析,