8、MOCVD生长的InGaN/GaN多量子阱LED的特性研究

MOCVD生长的InGaN/GaN多量子阱LED的特性研究

1. 引言

InGaN/GaN多量子阱（MQW）发光二极管（LED）在照明和显示领域具有巨大的应用潜力。对其光学和结构特性的深入研究，有助于提高器件性能和开发新的应用。本文将探讨InGaN/GaN MQW LED的多个关键特性，包括光致发光激发（PLE）拟合、量子受限斯托克斯效应（QCSE）、温度相关的时间分辨光致发光（TRPL）等。

2. PLE拟合与量子受限斯托克斯效应

2.1 量子受限斯托克斯效应

在QW LED结构中，观察到带边吸收和发射之间存在较大的能量差，这是由于量子受限斯托克斯效应（QCSE）引起的。理论模拟有助于描述QCSE行为。

2.2 PLE谱拟合

PLE谱在吸收边附近可以用一个S形公式拟合：
[
\alpha = \frac{\alpha_0}{1 + \exp((E_{eff} - E)/\Delta E)}
]
其中，(\alpha_0)是一个常数，(E_{eff})是有效带隙，(\Delta E)是展宽参数，表示吸收态的分布，(E)是发射强度对应的激发能量。

对于阱宽为2.85 nm的InGaN/GaN MQW样品，得到(E_{eff})值为3.030 eV，(\Delta E)值为15.2 meV；对于阱宽为1.6 nm的对比样品，(E_{eff})值为3.088 eV，(\Delta E)值为28.1 meV。随着阱宽的增加，InGaN相关的PLE带边红移并展宽。

2.3 斯托克斯位移

通过精确确定有效带隙(E_{e