固體電致發(fā)光ppt課件

1、固體電致發(fā)光固體電致發(fā)光第三組：張琨第三組：張琨 徐彩霞徐彩霞 李佳李佳 張利宏張利宏 陸高原陸高原固體電致發(fā)光固體電致發(fā)光 一一.電致發(fā)光資料引見電致發(fā)光資料引見 二二.電致發(fā)光器件與原理電致發(fā)光器件與原理 三三.發(fā)光二極管發(fā)光二極管 四四.二極管激光器二極管激光器一、電致發(fā)光資料引見一、電致發(fā)光資料引見 處于激發(fā)態(tài)的分子、晶體和非晶態(tài)物質(zhì)在退激過程中會產(chǎn)生輻射，即發(fā)光。 根據(jù)其受激的方式，這種激發(fā)態(tài)發(fā)光可主要以分為三種方式： 光致發(fā)光photoluminescence，PL 電致發(fā)光electroluminescence，EL 陰極發(fā)光cathodeluminescence，CL電致發(fā)光的

2、定義：電致發(fā)光的定義： 電致發(fā)光(電場發(fā)光，EL)是指電流經(jīng)過物質(zhì)時或物質(zhì)處于強電場下發(fā)光的景象。 普通以為是在強電場作用下，電子的能量相應(yīng)增大，直至遠遠超越熱平衡形狀下的電子能量而成為過熱電子，這過熱電子在運動過程中可以經(jīng)過碰撞使晶格離化構(gòu)成電子、空穴對，當(dāng)這些被離化的電子、空穴對復(fù)合或被激發(fā)的發(fā)光中心回到基態(tài)時便發(fā)出光來。電致發(fā)光的種類：電致發(fā)光的種類： 電致發(fā)光景象是指電能直電致發(fā)光景象是指電能直接轉(zhuǎn)換為光能的一類發(fā)光景象，接轉(zhuǎn)換為光能的一類發(fā)光景象，它包括注入式電致發(fā)光和本征它包括注入式電致發(fā)光和本征型電致發(fā)光。型電致發(fā)光。 1注入式電致發(fā)光：直注入式電致發(fā)光：直接由裝在晶體上的電極注

3、入電接由裝在晶體上的電極注入電子和空穴，當(dāng)電子與空穴在晶子和空穴，當(dāng)電子與空穴在晶體內(nèi)再復(fù)合時，以光的方式釋體內(nèi)再復(fù)合時，以光的方式釋放出多余的能量。放出多余的能量。 注入式電致發(fā)光的根本構(gòu)造注入式電致發(fā)光的根本構(gòu)造是結(jié)型是結(jié)型LED。 2本征型電致發(fā)光：又分為高場電致發(fā)光與低能電致發(fā)光。 其中高場電致發(fā)光是熒光粉中的電子或由電極注入的電子在外加強電場的作用下在晶體內(nèi)部加速，碰接發(fā)光中心并使其激發(fā)或離化，電子在回復(fù)到基態(tài)時輻射發(fā)光。 低場電致發(fā)光又稱為注人式發(fā)光，主要是指半導(dǎo)體發(fā)光二極管LED。電致發(fā)光的種類：電致發(fā)光的種類：電致發(fā)光資料：電致發(fā)光資料： 從發(fā)光資料角度無機電致發(fā)光資料有機電致

4、發(fā)光資料電致發(fā)光資料從在OLED器件中的功能及器件構(gòu)造的不同分類小分子空穴注入層HIL資料空穴傳輸層HTL資料大分子發(fā)光層EML資料電子傳輸層ETL資料電子注入層電子注入層EILEIL資料資料電致發(fā)光資料：電致發(fā)光資料： 從發(fā)光資料角度從發(fā)光資料角度, ,可將電致發(fā)光資料分為無機可將電致發(fā)光資料分為無機電致發(fā)光資料和有機電致發(fā)光資料。電致發(fā)光資料和有機電致發(fā)光資料。 無機電致發(fā)光資料普通為等半導(dǎo)體資料。無機電致發(fā)光資料普通為等半導(dǎo)體資料。 有機電致發(fā)光資料根據(jù)有機發(fā)光資料的分子量有機電致發(fā)光資料根據(jù)有機發(fā)光資料的分子量的不同可以區(qū)分為小分子和高分子兩大類。的不同可以區(qū)分為小分子和高分子兩大類。

5、 小分子小分子OLEDOLED資料以有機染料或顏料為發(fā)光資料，資料以有機染料或顏料為發(fā)光資料，高分子高分子OLEDOLED資料以共軛或者非共軛高分子聚合物資料以共軛或者非共軛高分子聚合物為發(fā)光資料，典型的高分子發(fā)光資料為為發(fā)光資料，典型的高分子發(fā)光資料為PPVPPV及其衍及其衍生物。生物。電致發(fā)光資料：電致發(fā)光資料： 有機電致發(fā)光資料根據(jù)在有機電致發(fā)光資料根據(jù)在OLEDOLED器件中的功能及器件中的功能及器件構(gòu)造的不同，又可以區(qū)分為空穴注入層器件構(gòu)造的不同，又可以區(qū)分為空穴注入層HILHIL、空穴傳輸層空穴傳輸層HTLHTL、發(fā)光層、發(fā)光層EMLEML、電子傳輸層、電子傳輸層ETLETL、電子

6、注入層、電子注入層EILEIL等資料。等資料。 其中有些發(fā)光資料本身具有空穴傳輸層或者電其中有些發(fā)光資料本身具有空穴傳輸層或者電子傳輸層的功能，這樣的發(fā)光資料也通常被稱為主子傳輸層的功能，這樣的發(fā)光資料也通常被稱為主發(fā)光體；發(fā)光資料層中少量摻雜的有機熒光或者磷發(fā)光體；發(fā)光資料層中少量摻雜的有機熒光或者磷光染料可以接受來自主發(fā)光體的能量轉(zhuǎn)移和經(jīng)由載光染料可以接受來自主發(fā)光體的能量轉(zhuǎn)移和經(jīng)由載流子捕獲流子捕獲(carriertrap)(carriertrap)的機制而發(fā)出不同顏色的光，的機制而發(fā)出不同顏色的光，這樣的摻雜發(fā)光資料通常也稱為客發(fā)光體或者摻雜這樣的摻雜發(fā)光資料通常也稱為客發(fā)光體或者摻雜

7、發(fā)光體，英文用發(fā)光體，英文用“DopantDopant表示。表示。電致發(fā)光資料的開展及展望：電致發(fā)光資料的開展及展望： 1936年：基于ZnS構(gòu)造了第一個粉末電致發(fā)光磷光體(phosphor)；并制造了第一個有效的摻Mn的ZnS薄膜電致發(fā)光顯示安裝(ELD)。 人們曾經(jīng)將這種ELD和光導(dǎo)膜結(jié)合，用于光放大器和x射線加強器，1960年在日本曾用于電視成像。 1962年：美國通用電氣公司發(fā)明第一個無機半導(dǎo)體GaAsP的商品化光發(fā)射二極管(LED)。無機電致發(fā)光資料無機電致發(fā)光資料無極電致發(fā)光資料無極電致發(fā)光資料 在無機電致發(fā)光化合物中，目前主要的方向是開展摻雜稀土元素的多色顯示資料。這種資料廣泛運

8、用于視頻器件、音響設(shè)備和測控儀器中，并已獲得了令人矚目的成就 無機EL的優(yōu)點是穩(wěn)定性高；缺陷是短波發(fā)光有待開發(fā)，作為顯像管體積太大，大面積平板顯示器制造工藝上有困難，發(fā)光顏色不易改動，很難提供全色顯示等。有機電致發(fā)光資料有機電致發(fā)光資料 1963年，Pope研討了蒽單晶片1020微米的電致發(fā)光，當(dāng)時，需求400V的電壓才干察看到蒽的藍色熒光；之后的研討將電壓降低到100V左右，獲得5%光子/電子的外量子效率。 1982年用真空蒸鍍制成了50nm厚的蒽薄膜，進一步將電壓降到30V，察看到了藍色熒光，但外量子效率只需0.03%，這主要是電子的注入效率太低以及蒽的成膜性不好而存在易擊穿的缺陷。有機電

9、致發(fā)光資料有機電致發(fā)光資料 1983年，Partridge研討了聚合物的電致發(fā)光，但亮度太低，沒有引起注重?？傊?，6080年代中期，有機EL彷徨在高電壓、低亮度、低效率的程度上。 1987年，美國Eastman Kodak公司的Tang等人以空穴傳輸效果較好的芳香二胺作為空穴傳輸層、8-羥基喹啉鋁作發(fā)光層、透明的ITO導(dǎo)電膜和鎂銀合金分別作為陽極和陰極，制造了有機發(fā)光二極管OLED，該器件為雙層薄膜夾心式構(gòu)造，發(fā)綠光，其驅(qū)動電壓低于10V，發(fā)光效率為1.5 lm/W，發(fā)光亮度高達1000cd/m2。這種超薄平板器件以其高亮度、高效率和低驅(qū)動電壓等優(yōu)點引起了人們的極大關(guān)注。有機電致發(fā)光資料有機電

10、致發(fā)光資料 1993年，Greenhma9等人在兩層聚合物間插入另一層聚合物實現(xiàn)了載流子匹配注入，發(fā)光內(nèi)量子效率提高了20倍，這不僅拓寬了對OLED器件機制的了解，而且預(yù)示著OLED開場走向產(chǎn)業(yè)化。 近年來，上海大學(xué)張志林、蔣學(xué)茵等在多色有機薄膜電致發(fā)光器件和白色電致發(fā)光器件方面獲得了一定的成果。吉林大學(xué)、中國科學(xué)院長春光機與物理研討所在有機/聚合物電致發(fā)光器件及稀土摻雜的有機電致發(fā)光器件方面做了很多有益的任務(wù)。清華大學(xué)、華南理工大學(xué)、浙江大學(xué)等著名學(xué)府也參與到了有機電致發(fā)光器件這一研討行列。二、電致發(fā)光器件和原理二、電致發(fā)光器件和原理 電致發(fā)光(電場發(fā)光，EL)是指電流經(jīng)過物質(zhì)時或物質(zhì)處于強

11、電場下發(fā)光的景象，普通以為是在強電場作用下，電子的能量相應(yīng)增大，直至遠遠超越熱平衡形狀下的電子能量而成為過熱電子，這過熱電子在運動過程中可以經(jīng)過碰撞使晶格離化構(gòu)成電子、空穴對，當(dāng)這些被離化的電子、空穴對復(fù)合或被激發(fā)的發(fā)光中心回到基態(tài)時便發(fā)出光來. 分類分類 按激發(fā)過程不同分為兩大類： 注入式電致發(fā)光：直接由裝在晶體上的電極注入電子和空穴，當(dāng)電子與空穴在晶體內(nèi)再復(fù)合時，以光的方式釋放出多余的能量。注入式電致發(fā)光的根本構(gòu)造是結(jié)型二極管； 高場電致發(fā)光(本征型電致發(fā)光)：是熒光粉中的電子或由電極注入的電子在外加強電場的作用下在晶體內(nèi)部加速，碰撞發(fā)光中心并使其激發(fā)或離化，電子在回復(fù)到基態(tài)時輻射發(fā)光。

12、高場電致發(fā)光種器件：直流粉末電致發(fā)光DCEL交流粉末電致發(fā)光ACEL直流薄膜電致發(fā)光DCTFEL交流薄膜電致發(fā)光ACTFEL低能電致發(fā)光發(fā)光二極管發(fā)光二極管 發(fā)光二極管發(fā)光二極管Light Emitting Diode,簡稱簡稱LED是注入電致發(fā)光顯示器件的代表。發(fā)是注入電致發(fā)光顯示器件的代表。發(fā)光二極管是利用少數(shù)載流子流入光二極管是利用少數(shù)載流子流入PN結(jié)直接結(jié)直接將電能轉(zhuǎn)換為光能的半導(dǎo)體發(fā)光元件。將電能轉(zhuǎn)換為光能的半導(dǎo)體發(fā)光元件。 LED構(gòu)造的中心是用磷化鎵或砷化鎵等半導(dǎo)構(gòu)造的中心是用磷化鎵或砷化鎵等半導(dǎo)體發(fā)光資料晶片做成的體發(fā)光資料晶片做成的PN結(jié)，晶片外用透明度高結(jié)，晶片外用透明度高和

13、折射率高的資料普通用環(huán)氧樹脂包封，樹和折射率高的資料普通用環(huán)氧樹脂包封，樹脂外觀視運用要求做成各種方式。也可以在脂外觀視運用要求做成各種方式。也可以在LED的底座上安頓兩枚或兩枚以上晶片，各晶片資料的底座上安頓兩枚或兩枚以上晶片，各晶片資料不同，發(fā)出不通的色光，當(dāng)各晶片發(fā)不同強度的不同，發(fā)出不通的色光，當(dāng)各晶片發(fā)不同強度的光時，它們將產(chǎn)生不同混色，使發(fā)光二極管顯示光時，它們將產(chǎn)生不同混色，使發(fā)光二極管顯示不同色光。不同色光。 由于這兩個正負(fù)電荷區(qū)域的存在，出現(xiàn)了一個由N區(qū)指向P區(qū)的電場，稱為內(nèi)建電場。 假設(shè)PN結(jié)外加一個LED光源原理足夠大的正向偏壓，產(chǎn)生與內(nèi)部電場相反方向的外加電場，結(jié)果能帶

14、傾斜減小，分散加強。 N區(qū)的電子及P區(qū)的空穴會抑制內(nèi)建電場的阻撓作用，穿過結(jié)區(qū).在電子和空穴分散過程中，導(dǎo)帶的電子可以躍遷到價在電子和空穴分散過程中，導(dǎo)帶的電子可以躍遷到價帶和空穴復(fù)合，產(chǎn)生光輻射。帶和空穴復(fù)合，產(chǎn)生光輻射。高場電致發(fā)光顯示高場電致發(fā)光顯示 1 1、交流電致發(fā)光顯示、交流電致發(fā)光顯示ACELACEL 2 2、交流薄膜電致發(fā)光顯示、交流薄膜電致發(fā)光顯示 ACTFEL ACTFEL 3 3、有機發(fā)光顯示器、有機發(fā)光顯示器OLEDOLED高場交流電致發(fā)光顯示高場交流電致發(fā)光顯示 交流電致發(fā)光顯示是目前高場電致發(fā)光顯示的主流。交流電致發(fā)光顯示是目前高場電致發(fā)光顯示的主流。ACELACE

15、L構(gòu)造如上所示。它是將電致發(fā)光粉構(gòu)造如上所示。它是將電致發(fā)光粉ZnS:CuClZnS:CuCl或或ZnCdZnCdS:CuBrS:CuBr混合在環(huán)氧樹脂和氰乙基醣的混合物的混合在環(huán)氧樹脂和氰乙基醣的混合物的有機介質(zhì)中，兩端夾有電極，其中一個為透明電極。另有機介質(zhì)中，兩端夾有電極，其中一個為透明電極。另一個是真空蒸鍍鋁或銀電極，構(gòu)成一個一個是真空蒸鍍鋁或銀電極，構(gòu)成一個ELEL。發(fā)光機制發(fā)光機制 高場電致發(fā)光的機制存在許多有趣的物理問題，它與EL資料中的電子在高電場下作用下的加速產(chǎn)生熱電子，熱電子碰撞ZnS格使之離化產(chǎn)生電子空穴對，當(dāng)電子重新被這些離化的施主和受主俘獲時，產(chǎn)生復(fù)合發(fā)光，也可以經(jīng)過

16、熱電子直接碰撞發(fā)光中心發(fā)光如ZnS基質(zhì)發(fā)光資料中的施主-受主對，或摻雜的Mn2+，或一些三價稀土離子，電子空穴對的復(fù)合能量也可以直接傳送給發(fā)光中心而發(fā)光。 高場薄膜電致發(fā)光高場薄膜電致發(fā)光TFELTFELl目前的ACTFEL多采用雙絕緣層ZnS:Mn薄膜構(gòu)造。器件由三層組成，如下圖。l器件由三層組成，發(fā)光層夾在兩絕緣層間，起消除漏電流與防止擊穿的作用。 ACTFEL構(gòu)造表示圖1金屬電極；2絕緣層；3發(fā)光層；4絕緣層；5透明電極；6玻璃襯底l摻不同雜質(zhì)那么發(fā)不同的光，其中摻Mn的發(fā)光效率最高，加200V，5000Hz電壓時，亮度高達5000cd/m2。lACTFEL具有記憶效應(yīng)，通常室內(nèi)光照度下

17、，記憶可維持幾分鐘，在黑暗中可堅持十幾個小時。lACTFEL優(yōu)點是壽命長大于2萬小時，亮度高，任務(wù)溫度寬-55+125，缺陷是只需摻Mn的發(fā)光效率高，且為橙黃色，對全色顯示要求三基色研制高效的發(fā)光資料是當(dāng)今研討的課題。EL器件目前已被運用在背光源照明上，在汽車、飛機及其他設(shè)備儀器儀表、手機、手表、電子鐘、LCD模塊、筆記本電腦顯示器等方面獲得運用。也作為交通平安標(biāo)志，公司標(biāo)志，出口通道等發(fā)光指示牌上的發(fā)光顯示器件。OLED有機發(fā)光顯示器有機發(fā)光顯示器l 有機發(fā)光顯示器OLED又稱有機EL，是以有機薄膜作為發(fā)光體的自發(fā)光顯示器件。 l它是固體自發(fā)光器件，可順應(yīng)惡劣任務(wù)環(huán)境；它呼應(yīng)時間短、發(fā)光效率

18、高、視角寬、對比度高；它可在5V10V的低電壓下任務(wù)，功耗低，工藝簡單；制造本錢低、有機發(fā)光資料眾多、覆蓋發(fā)光光譜從紅外到紫外，適宜全彩色顯示；價廉、易于大規(guī)模消費；OLED的消費更近似于精細化工產(chǎn)品，可在塑料、樹脂等不同的材質(zhì)上消費，產(chǎn)品的機械性能好，不僅可以制造出筆記本電腦、臺式機適用的顯示器，還有能夠發(fā)明出墻壁大小的屏幕、可以彎曲折疊的屏幕。人們預(yù)言，隨著規(guī)模量產(chǎn)的到來，OLED可以比LCD本錢低20%?？梢跃淼?、便攜式顯示器可以卷的、便攜式顯示器OLEDOLED器件的發(fā)光機制器件的發(fā)光機制lOLED的根本原理為：參與一外加偏壓，使電子空穴分別經(jīng)過空穴傳輸層與電子傳輸層后，進入一具有發(fā)光

19、特性的有機物質(zhì)，在其內(nèi)部發(fā)生復(fù)合，鼓勵出一個激子，再將能量釋放出來回到基態(tài)，而這些釋放出來的能量中，通常由于發(fā)光資料的選擇及電子自旋的特性，只需25%單重態(tài)到基態(tài)的能量可以用來當(dāng)作OLED的發(fā)光，其他75%三重態(tài)到基態(tài)的能量以磷光或熱的方式回歸到基態(tài)。選擇不同的發(fā)光資料帶隙不同可得到不同顏色的發(fā)光。l如下圖的典型多層OLED構(gòu)造，發(fā)光過程為：載流子注入是經(jīng)過陰極和陽極注入到電極內(nèi)側(cè)有機功能薄膜層，載流子分別從電子傳輸層和空穴傳輸層向發(fā)光層遷移，電子和空穴在發(fā)光層中相，相互束縛而構(gòu)成激子Exciton，激發(fā)態(tài)能量經(jīng)過輻射躍遷到基態(tài)。 OLEDOLED器件的發(fā)光機制器件的發(fā)光機制vSiC電致發(fā)光器

20、件激起了人們很大興趣，由于它們穩(wěn)定性特別高，任務(wù)壽命長，并能抗電流過敏，耐熱及耐受其它外部作用。人們可以制備出發(fā)出任何顏色可見光乃至發(fā)出紫外光的SiC電致發(fā)光器件。v在不改動器件制造方法的情況下，在這種器件中SiC發(fā)光顏色的控制既可以經(jīng)過采用:不同的多型體,僅由于SiC的不同多型體禁帶寬度上的差別就可以使輻射的光子能量改動0.8eV.可以經(jīng)過摻不同的發(fā)光激活劑來實現(xiàn)。比如說6H-SiC分別摻Be，B，Se和Al就可以制出紅、黃、綠和藍色的發(fā)光器件。三、發(fā)光二級管三、發(fā)光二級管1. 1. 器件制造器件制造v可用不同的半導(dǎo)體技術(shù)來制造電致發(fā)光器件：融熔，在晶體生長過程中外延，分散和離子注入等。 v

21、在含氯氣氛中將Be-SiC融熔到摻Be的p型SiC晶體上(Be是在用升華法或運用BeSiC、Be-Cr-SiC溶液生長晶體時均勻摻入的，便可以制成發(fā)紅光的SiC電致發(fā)光pn結(jié)。v氣相或液相外延摻N及發(fā)光激活劑Se的n-SiC層可制成高效綠色電致發(fā)光pn結(jié)。液相外延被用于在摻A1的p-SiC襯底上從Se溶液中生長n-SiCSe外延層，在n-SiC(N)襯底上依次氣相外延n-SiC(Se，N)和p-SiC層，也可以構(gòu)成電致發(fā)光pn結(jié)。v借助融熔、分散和外延技術(shù)向碳化硅中摻Al可制成綠色電致發(fā)光pn結(jié)，在，用4-10小時汽相分散純Al便制成pn結(jié)。在n-SiC襯底經(jīng)過外延生長，可得到厚度為100-2

22、00um的均勻摻Al的p-SiC層。vSiC(B)電致發(fā)光器件的制造方法簡單，發(fā)光區(qū)可有多種多樣構(gòu)形，而且發(fā)光效率高，這是它們被廣泛匝用的緣由所在。SiC(B)黃色電致發(fā)光pn結(jié)主要是采用分散法在6H多型體上構(gòu)成的。硼向價n-SiC晶體中的分散是在下用260分鐘完成的。在SiC中依次摻A1和硼，也能制成高效發(fā)光的pn結(jié)。 v在SiC中依次摻A1和硼，也能制成高效發(fā)光的pn結(jié)。思索到SiC中，分散Al構(gòu)成的pn結(jié)能更有效地注入空穴，接著分散B便構(gòu)成高效發(fā)光區(qū)。用這種pn結(jié)制造的器件能在比較寬的溫度范圍內(nèi)任務(wù)，77K下就可啟動。不過，以這類pn結(jié)為根底制造多元器件是一件更為復(fù)雜的義務(wù)，需求制造臺面

23、構(gòu)造 2. 2. 運用運用v以下電致發(fā)光器件是用摻不問發(fā)光激活劑的SiCpn結(jié)制造的：發(fā)光二校管、脈沖光源、數(shù)字和符號顯示器、發(fā)光面幾何圖形可以控制的器件，以及在光敏資料上記錄數(shù)據(jù)用的多元標(biāo)尺等。 v上述器件除了具有高度穩(wěn)定性以外，還有任務(wù)電流低的優(yōu)點，從而簡化了它們與微電路匹配的問題。那些在外加電場作用下發(fā)米面的幾何圖形可以改動的SiC器件是非常有趣的。這種器件的最簡單的模型是分散B得到的pn結(jié)，其中n區(qū)是等電位的，而具有特定電阻值的p區(qū)配上了兩個電極，起一個分壓器的作用 v當(dāng)電流經(jīng)過接觸電校1和2時，pn結(jié)整個面積均勻地發(fā)光。當(dāng)電流同時經(jīng)過觸點2和3時，在分壓器上就產(chǎn)生了一個電壓梯度。在這

24、種情況下pn結(jié)的一部分能夠處于偏壓缺乏的形狀，也就是說；偏壓缺乏以使電流經(jīng)過pn結(jié)所在的部位?？刂齐娏鞯钠交兓墒咕w的發(fā)光部分與不發(fā)光部分的邊境產(chǎn)生相應(yīng)的挪動。在激活單元的尺寸等于80.2mm2，且初始電流密度為0.05A/cm2時，這種器件的電流靈敏度為1.5mm/mA。耗費的控制電流為3-10mA。 v用多元的SiC發(fā)光二極管做成的模擬指示器可以把輸入的控制電壓按比例地轉(zhuǎn)換為發(fā)光條的長短或者轉(zhuǎn)換成光點。具有可控發(fā)光邊境的pn結(jié)可用于照相底片記錄。v多元數(shù)字電致發(fā)光顯示器(可組成恣意數(shù)字)被用在光敏資料上記錄數(shù)字信息。多元的pn結(jié)發(fā)光器件還可用于信息的照象記錄，例如二進制編碼的信息 3.

25、發(fā)光二極管的特性發(fā)光二極管的特性v信息的光記錄所用的器件，其最重要的特性之一是電致發(fā)光亮度上升和衰減的速率，普通的SiC (B)發(fā)光二極管的電致發(fā)光上升時間為10-13um衰減時間為0.1um。當(dāng)經(jīng)過pn結(jié)的電流密度添加到100A/cm2時，電致發(fā)光的上升時間減至幾個us，摻Be的發(fā)光二極管的電致發(fā)光上升和衰減時間為0.25us，而摻Se的pn結(jié)的上升和衰減時間卻要大一個數(shù)量級。摻Al的發(fā)光二極管的弛豫時間不超越10-9，用它可以制造出高速的發(fā)光二極管。v用分散法制造的藍色和黃色發(fā)光pn結(jié)的典型伏-安特性、亮度-電壓特性和電容-電壓特性曲線。v正如我們曾經(jīng)提到的，SiCpn結(jié)的電致發(fā)光電流-亮

26、度特性曲線與陰極射線發(fā)光的電流-亮度特性曲線有類似的亞線性關(guān)系。但是當(dāng)它們按同一激發(fā)強度歸一化時，電致發(fā)光效率似乎比陰極射線發(fā)光效率低1或2個數(shù)量級 v這與空穴向pn結(jié)附近的發(fā)光n型區(qū)注入的程度低有關(guān)，空穴注入的程度低是由于SiC中受主的激活能遠大于施主(氮)的激活能。v從上述情況可知，添加SiCpn結(jié)的電致發(fā)光效率有兩種途徑，即研制一種能有效地向發(fā)光n型層注入空穴的完美的構(gòu)造，或者是研制出高效發(fā)光的p-SiC。分散-外延技術(shù)和離子注入似乎是最適于制造構(gòu)造，使之成為高效空注入的方法。 v減少電流-亮度特性的亞線性，也可以提高SiCpn結(jié)的電致發(fā)光效率。從圖4可看出，當(dāng)提高激發(fā)強度時，SiC(B

27、)pn結(jié)的電致發(fā)光參數(shù)劣于GaP(Zn-C)之類的發(fā)光二校管的情況。v研討SiC中硼、鈹和鈧發(fā)光的特性得知，獲得質(zhì)量更加完美的SiC (只含有非常少量的少數(shù)載流子圈套)是減少亞線性的必要條件。近年來為改良生長碳化硅晶體的升華法所作的研討。這種升華法在制取外延層方面的運用以及生長某種特定的SiC多型體的外延層或晶體(特別是用稀土金屬作為溶劑從溶液中生長的4H- SiC)的能夠性，一切這些使我們有能夠勝利地實現(xiàn)各種類型高度穩(wěn)定的電致發(fā)光器件所用的優(yōu)質(zhì)碳化磚的制備。同時，也為我們開辟了改良這些器件效率的新途徑。四、二極管激光器四、二極管激光器v激光二極管本質(zhì)上是一個半導(dǎo)體二極管，按照PN結(jié)資料能否一

28、樣，可以把激光二極管分為同質(zhì)結(jié)、單異質(zhì)結(jié)SH、雙異質(zhì)結(jié)DH和量子阱QW激光二極管。量子阱激光二極管具有閾值電流低，輸出功率高的優(yōu)點，是目前市場運用的主流產(chǎn)品。同激光器相比，激光二極管具有效率高、體積小、壽命長的優(yōu)點，但其輸出功率小普通小于2mW，線性差、單色性不太好，使其在有線電視系統(tǒng)中的運用遭到很大限制，不能傳輸多頻道，高性能模擬信號。半導(dǎo)體二極管激光器所涉及的半導(dǎo)體資料有很多種，但目前最常用的有兩種資料體系。一種資料體系是以GaAs和 (下標(biāo)x表示GaAs中被Al源自取代的Ga原子的百分?jǐn)?shù))為根底的。近年來，以 /GaAs和 資料體系為根底的可見光半導(dǎo)體激光器也得到迅速開展，其波長分別為780nm和630680nm。半導(dǎo)體二極管激光器所涉及的半導(dǎo)體資料有很多種，但目前最常用的有兩種資料體系。一種資料體系是以GaAs和 (下標(biāo)x表示GaAs中被Al源自取代的Ga原子的百分?jǐn)?shù))為根底的。近年來，以 /GaAs和 資料體系為根底的可見光半導(dǎo)體激光器也得到迅速開展，其波長分別為780nm和630680nm。雙異質(zhì)結(jié)AlGaAs/GaAs激