【摘 要】
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AlGaN基紫外LED作为新一代的紫外光源,具有波长连续可调的优势,可以满足现阶段各个领域对于紫外光波长的精准要求,有着节能、环境友好、体型小巧、较低的工作电压、较低的工作环境要求、较高的使用灵活性等优点,在市场上已经逐步取代传统的汞蒸气紫外光源。由于Al Ga N基紫外LED的寿命较短,以及对其性能要求的不断提升,人们需要对Al Ga N基紫外LED的失效机制有着更深层次的理解,即对其的可靠性进
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AlGaN基紫外LED作为新一代的紫外光源,具有波长连续可调的优势,可以满足现阶段各个领域对于紫外光波长的精准要求,有着节能、环境友好、体型小巧、较低的工作电压、较低的工作环境要求、较高的使用灵活性等优点,在市场上已经逐步取代传统的汞蒸气紫外光源。由于Al Ga N基紫外LED的寿命较短,以及对其性能要求的不断提升,人们需要对Al Ga N基紫外LED的失效机制有着更深层次的理解,即对其的可靠性进行研究。本论文的主要研究内容和成果如下:（1）基于目前紫外LED测试系统的不足,我们设计了一套紫外发光器件的可靠性测试系统。该系统符合科研测试需求且人机交互良好,可以在老化期间实时监控多个样品的多种测试参数,并且具有自动处理测试数据的功能。缩短了科研周期,并且可以对系统进行程序拓展与仪器拓展以满足逐渐发展的科研需求。（2）对280 nm LED进行可靠性分析。研究表明,在更靠近蓝宝石衬底的量子阱中,载流子会随着老化时间和应力电流重新分布。应力对Al Ga N/Al Ga N异质结界面的极化电荷和量子阱掺杂都有显著的影响。随着势垒与势垒之间晶格失配的减小,量子阱在电流应力作用下发生弛豫,在靠近衬底的量子阱出该现象更为明显。应变弛豫可能表明了一种新的位错扩散机制,该机制影响了异质结处的压电极化电荷。此外,供体杂质也随电流流动的迁移和扩散。这些机制导致了应力作用下量子阱晶体质量的下降,从而导致光功率的衰减。（3）对器件结构进行了优化,并对优化后的LED进行可靠性分析。研究表明,光功率曲线随时间有上升趋势,并可分为三部分:快速下降,慢速上升、慢速下降。该现象可能是Mg的相关缺陷或者是新结构下极化电场的新变化导致的。
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