董少光
,
李炳乾
材料导报
确定了InN材料的带隙值并研究了影响InN材料带隙变化的导带电学结构和几个关键因素,以解释当前用不同方法生长不同质量的InN材料时出现的各种不同带隙值.用光致发光、光吸收和光调制反射方法测量确定InN材料的带隙值约为0.7eV;探讨了InN材料带隙与温度的函数关系,并分析了影响InN材料带隙的导带电学结构和有关因素.影响InN材料带隙的主要因素有Moss-Burstein效应、深能级俘获现象以及N:In化学计量比等,得出在不同质量样品和不同生长条件下,3种因素均影响InN材料的带隙值,但所起的作用却不尽相同.
关键词:
InN材料
,
带隙
,
Moss-Burstein效应
,
深能级
,
化学计量
董少光
材料导报
采用金属有机化学汽相沉积(MOCVD)的方法生长出高质量的InGaN合金薄膜,并对InGaN合金薄膜的光电性能进行高能粒子辐照损伤测试,用室温下的光致发光对InGaN合金薄膜的少数载流子寿命进行间接测量,结果显示,高In组分InGaN合金薄膜具有很好的晶体结构质量,其位错密度均没有超过5×1010cm-2.在辐照损伤强度超过常用太阳能电池材料GaAs和GaInP损伤强度极限2个数量级以上时,InGaN合金仍然具有良好的光电性能,说明InGaN合金是非常适合制作抗超高辐照强度的太阳能电池材料.研究分析表明,InGaN合金具有较高的抗辐照性能是由这种材料的本质属性决定的.
关键词:
InGaN合金
,
抗辐照性能
,
太阳能电池材料
,
MOCVD
董少光
材料导报
研究了高能粒子辐照对InGaN材料的电子浓度变化和PL光谱强度在不同温度下变化的影响.高能粒子辐照使InGaN材料的电子浓度明显增加,表明辐照损伤在InGaN材料中产生的本征点缺陷主要是类施主点缺陷,高能粒子辐照产生的高浓度本征点缺陷最终将缺陷的Fermi能稳定在EFs处.在低温和室温条件下,InGaN材料的PL光谱随高能粒子辐照剂量的增加而变宽,且PL峰能向高能方向偏移.InGaN材料的PL光谱随辐照剂量的增加而变宽,原因是该材料中电子浓度的增加以及k选择的紊乱.研究结果表明,与一般的太阳能电池材料GaAs和GaInP相比,InGaN材料具有非常优越的抗辐照性能.
关键词:
InGaN材料
,
辐照
,
电子浓度
,
PL光谱
董少光
材料导报
研究了生长在GaN/Al2O3模板层上的InGaN合金的微结构形态,并通过Raman光谱测定了InGaN合金的晶相,采用分光镜椭圆测量对InGaN合金的光学带隙进行了研究,分析了InGaN合金带隙产生Stokes偏移的本质及原因.AFM显微图表明生长在GaN/Al2O3模板层上的InGaN合金的微结构晶体质量得到了很好的改善.In-CaN合金的Raman光谱曲线非常微弱,与GaN/Al2O3的Raman光谱曲线几乎完全重叠.通过分光镜椭圆测量可知,InGaN合金的光学带隙Eg随着In含量的增加而减少.InGaN合金在红外区域表现出强烈的光致发光峰,随着Ga含量的增加,光致发光峰表现出较大的蓝移即Stokes偏移.在InGaN合金的中间In组分附近Stokes偏移达到最大值.产生Stokes偏移的主要原因是InN在GaN中具有较低的混溶性.Stokes偏移也可归结为InGaN合金中存在局域态,InGaN合金中栽流子的局域化程度越高,Stokes偏移就越大.
关键词:
InGaN材料
,
光学特征
,
光致发光
,
Stokes偏移
