蓝光LED中的关键结构-双异质结、缓冲层和量子阱在线视频

那么这张图就讲的是

双异质结结构的示意图

什么叫做双异质结

就是这个意思

你们看看这个是半导体结

这个也是半导体结

那么半导体这边这是

这是砷化镓

这边

是砷化镓铝

这边是砷化镓铝

注意结这个地方就叫做异质结

异质结的意思

结的两边是不同的材料

不同的材料

我们看能带图

它是怎么意思

双异质结

这个地方禁带宽度宽

这个地方禁带宽度也宽

只有中间部分

是禁带宽度窄的

禁带宽度窄的是什么意思

就是说当复合发光

是在这个地方发光

发出来的光

两边是透明的

这边也是透明的

这边也是透明的

便于从半导体

发光地方的光线

可以不受它的阻挡

因为禁带宽度比较宽

真正的

载流子注入

载流子注入复合是在这个区域

使发出来的光

从这两边过去

这是一个异质结

把这种

叫做双异质结结构

你们看这个图也是这样

这边禁带宽度宽

中间禁带宽度窄

这个叫做包覆层

这个也叫包覆层

中间这是活性层

它的结构就是半导体

你们看半导体

化合物半导体做发光二极管

首先得先形成N形区

得先形成P形区

N形区对于砷化镓来讲掺硅

P形区掺镁

要解决这个问题

然后

还要形成异质结

中间是一种材料

这边一种材料

这边又是一种材料

半导体结两边的不一样的

中间活性层

它的禁带宽度窄一些

两边的禁带宽度宽

那么有两个用意

第一个用意是什么

就是说它复合发光

很容易从这两边射出去

因为它禁带宽度宽

它不会吸收光

第二个

使载流子复合只能发生在

这个范围之内

不会在两边跑

它用意在这个地方

你们看都有这种特点

中间窄两边的宽

这个地方是异质结

这是活性层

这个是它的不加电压的时候

这是加电压的时候

这里边是载流子的浓度

这是复合效率

完全是在中间地方复合

这是电流密度

那么再有一个叫做量子阱

这边是单异质结的

这个叫做双异质结的

这种叫做量子阱

量子阱是什么意思

就是个阱

底下是个阱

有阱壁

注意阱意味着什么

就是在

两个阱这个地方

这个地方禁带宽度很窄

外边禁带宽度宽了

这个地方禁带宽度又窄了

禁带宽度又宽了

禁带宽度窄了

禁带宽度又宽了

组成量子阱

外边是俩包覆层

它为什么要有量子阱

它的意思说当载流子

载流子少子注到这个地方来

它就得在这儿得发光

复合发光

它不能跑到两边去

禁带宽度限制了它

更不能跑到外边来

因为要跑到外边去了以后

它就会产生不发光的复合

就会产生热了

它降低它的发光效率

就是说注入的少子

一定在这里边

复合发光

发光的波长跟禁带宽度

有关系

真正的活性期发生复合

是在这个范围内发生复合

它不会往往两边跑

更不会在这边跑

而且发出来的光

还很容易的通过复合区

包覆区

为什么会通过包覆区

不会吸收

因为它的禁带宽度很宽

光线不会在

禁带宽度的地方被吸收

这就是一般我们所用的

发光二极管的结构

双异质结量子阱两边有包覆层

同时还有过渡层

注意它的结构

我们现在的发光二极管的结构

量子阱结构

两边有包覆层

外边还有过渡层

什么过渡层

就是从蓝宝石上长氮化镓

使如果直接在蓝宝石上外延

它点阵常数不匹配

通过在蓝宝石

外延氮化镓的过渡层

两边的还要有包覆层

中间还形成量子阱

量子阱

每个宽度都是几个纳米

很薄的

形成量子阱结构

所以现在的发光二极管

都是属于这种

我再说一遍

中间是量子阱的双异质结的

两边具有包覆层的

还有一个缓冲层的

这种在什么

在蓝宝石基板上长出器件来