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高性能氧化锌基发光器件研究


氧化锌(ZnO)是一种为60meV的激子束缚能直接宽带隙半导体材料,带边发射3.37ev,因为激子可以稳定存在的室温激子的发光效率,以及相关的理论比电子空穴等离子体效率高,多年来作为一种新的高效发光材料应用广泛注意类型,和纳米结构的氧化锌:纳米线,纳米管,量子点,合成方便,发光装置也进行了大量的研究,尤其是基发光器件制成的纳米线的新进展。
但氧化锌纳米线的发光装置的应用范围也面临着许多问题,基于这些问题,主要结果如下:(1)结装置是实现高效的氧化锌发光器件的最佳选择,但是时间一长,最大的问题是高的空穴浓度P-N装置类型P氧化锌移动没有成功。基于这个问题,一个高质量的(3.7w)具有较高的结晶质量的纳米线阵列的发光二极管是利用MIS结构的实现。研究结果表明,氧化锌轴取向的C纳米线可以代替薄膜实现高效率的发光器件。(2)高结晶度的氧化锌材料是高效氧化锌发光器件的基础,但难以获得。对于氧化锌薄膜材料,由于与传统的衬底(蓝宝石、硅)晶格不匹配,很难形成单晶薄膜,而且氧化锌单晶衬底的成本太高,无法广泛应用。这是制备高晶态氧化锌材料的难点。针对这一问题,通过MOCVD制备纳米线的生长过程中,氧化锌的高质量晶体阵列,其c轴取向,可以取代电影作为高发光材料,基于高质量的氧化锌纳米线异质结制备金/氧化镁/氧化锌、电抽运随机激光现象氧化锌纳米线。(3)有效氧化锌边带发射是有效激子自由关联的基础,但缺陷相关发光占主导地位,导致器件禁带强度弱,寿命短。基于此问题,利用能带工程,利用氧镁锌和氧化锌异质结载流子输运的限制,由具有发光装置的边缘发射作为主光源氧化锌独家获得相关的缺陷,在有效抑制的同时,寿命长(20小时以上),纯紫外发光二极管。这证明了ZnO、mg和氧化锌异质结器件的载流子限制优势将为有效的氧化锌带边发射提供参考。



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