《宽禁带半导体发光材料》6其他宽禁带半导体发光材料.pdfVIP

大纲 • SiC • 金刚石 • ZnSe • ZnO 2 最早发现的宽禁带半导体发光现象：SiC • 超过170多种多型结构，最常用 的是六角4H(ABCB)和6H(ABCACB) 和3C （ABC） • 带隙随六角比例增加而增加 ， 6H （3.0eV），4H （3.2eV） 3 4 • VBM均位于布里渊区伽马 Γ点，CBM位于不同位置，间接带隙 SiC材料的基本性能 -1 -1 • 高热导率，4.9Wcm K （Si:1.3/GaN:1.3/sapphire:0.3/Cu ：4.01） • 高电导：容易实现n型及p型掺杂 • 与GaN的晶格失配：约3.5% （Si:17%；宝石：16%） • 高硬度、耐高温、耐腐蚀、光学透明 5 最早发现的宽禁带半导体发光现象: SiC • 1907，SiC，H. J. Round，射频探测器 • 第一次观察到EL现象/第一个LED，M-S contact，白炽加热原理解释 SiC Henry Joseph Round H. J. Round, 1907 6 SiC LED的发展：1923，Oleg Lessov • 认为不是白炽加热发光 （heat glow，incandescence) • 第一次详细解释了电致发光原理,与真空中气体电离放电原理有一定相似 性（日光灯、节能灯） SiC Re-enactment of 1907 experiment 7 Photograph of Lossev’s LED Lossev’s I-V characteristic Oleg V. Lessov, 1928 SiC LED的发展：1951，Lehovec et al. • 第一次正确解释了pn结电致发光原理 • 少数载流子注入，在空间电荷区电子-空穴对复合 First correct explanation of light emission from LEDs 8 Lehovec et al., 1951 SiC LED发展的制约 • 很多不同多型体，每种带隙都不同 • 间接带隙，发光效率极低 • 化学键十分稳定，处理工艺要求高（温度极高，生长2500 度以上，pn结制备22