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萃英沙龙
物理学院萃英”研究生学术沙龙第三十七期
发布日期:2019-11-06浏览次数:
姓名 王磊 性别
专业 凝聚态 年级 07级
导师 胡晓东 学制 直博
研究方向 GaN基光电子器件及相关特性研究
报告题目 低维结构应力调制对GaN基器件发光及电学特性的改善
沙龙报告摘要:
低维量子阱结构的内量子效率和p区电导率的改善是决定GaN基半导体光电子器件性能的关键问题。量子阱内量子效率下降很重要的原因就是因晶格失配生长引起的压电极化效应导致了量子阱有源区内产生很大的电场,使得载流子波函数发生分离,进而造成量子阱有源区辐射复合速率的下降。本文主要采用KP微扰理论来解薛定谔方程,发现In组分渐变量子阱中调制的内建电场可以使量子阱的能带形状发生弯曲,并且证明了In组分渐变的InGaN/GaN量子阱可以有效的抑制极化电场对波函数的负面影响。进一步计算表明,In组分渐变量子阱的自发发射速率和光增益比传统的方形量子阱要高3倍以上。In组分渐变量子阱的提出,对改善发光二极管和激光二极管发光效率,尤其是蓝绿光等长波长发光器件,具有很大的意义;GaN材料p区电导率的提高是当今世界研究的一大热点。p区空穴载流子浓度很低的主要原因是掺Mg受主的激活能很高,价带的空穴载流子激活很困难。本文采用了100个周期为3nm/3nm的p型Al0.14Ga0.86N/GaN超晶格来改善p型区载流子浓度。XRD数据表明,通过AlN插入层对超晶格外延层应力分布的调制,可以使得载流子浓度升高到,远远高于传统的p型GaN材料的空穴载流子浓度。变温Hall测量表明,通过AlN插入层对应力分布进行调制的超晶格的受主有效激活能仅为70meV,远低于传统的170-250meV。我们的实验结果表明,利用应力调制的Al0.14Ga0.86N/GaN超晶格可以有效地改善p区的电导率,提高空穴载流子的注入效率,对发光二极管,紫外探测器,尤其是对激光二极管,有很大的应用价值。
简 历 时间 学习或工作单位 职务
1999年9月-2003年6月 河北安新中学 学生
2003年9月-2007年6月 天津南开大学物理科学学院 学生
2007年9月至今 北京大学物理学院 博士生
简述科研经历以及心得:
文献调研很重要,入学时要广泛调研和自己专业相关的文献,了解国内外相关专业的发展状况和研究热点,学习必修课后要积极参与组内的科研工作,了解实验原理,动手操作实验,掌握实验细节,进一步明确各个实验手段的优缺点,并且有针对性的应用于自己的科研工作当中。
关于进入实验室后确定可行的研究题目方面,首先根据实验室自身的条件,结合组内的样品,测量手段,前人工作的阶段性成果,多和导师讨论,多读文献,最后确定出自己的科研方向和明确的科研计划。如果一时间很难找到很好的科研题目,不妨先跟师兄师姐把实验先做起来,从实验中可以加深对本组科研的理解和认识,从而更容易找到自己的科研方向。一开始多专注一些科研题目,然后深入其中一个最可行的科研方向,慢慢的,科研方向会逐渐明朗,自己的科研题目就会变多,可以做的方向也会层出不穷。
相关工作(已发表或待发表的论文,论文引用次数,刊物影响因子):
  1. Lei Wang, Rui Li, Ziwen Yang, Ding Li, Tao Yu, Ningyang Liu, Lei Liu, Weihua Chen, and Xiaodong Hu, Applied Physics Letters. 95, 211104 (2009). IF: 3.726 Citation: 0
  2. Lei Wang, Rui Li, Ding Li, Ningyang Liu, Lei Liu, Weihua Chen, Cunda Wang, Zhijian Yang, and Xiaodong Hu, Applied Physics Letters. 96, 061110 (2010). IF: 3.726 Citation: 0
会议文章:
  1. L. Wang, W. H. Chen, R. Li, D. Li, N. Y. Liu, Y. B. Tao, L. Liu and X. D. Hu. Analysis of the blocking effect on threading dislocations by n-type GaN/AlGaN superlattices. The 4th Asia Pacific workshop on Wide-gap Simeconductors, (APWS2009).