GaN基LED材料中极化场调控的研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    11104230
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    24.0万
  • 负责人：
    朱丽虹
  • 依托单位：
    厦门大学
  • 学科分类：
    A2001.凝聚态物质结构、相变和晶格动力学
  • 结题年份：
    2014
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2014-12-31

项目摘要

GaN基白光LED和传统的照明灯具相比，具有能耗低，寿命长等突出优点。被视为节能，环保的绿色照明光源。潜在着巨大的社会和经济效益。但目前还存在着光提取效率低和内量子效率低的问题。内量子效率低是由于GaN基材料中存在极强的极化电场，在蓝宝石（0001）面衬底上生长的InGaN/GaN量子阱有源层在极化场作用下，能带发生明显的倾斜，使量子阱中电子和空穴波函数发生分离，降低辐射复合发光效率。本研究以降低GaN基材料中极化电场对LED内量子效率的影响，获得具有高内量子效率的GaN基LED为目的，利用能带工程来实现GaN基材料中极化场的调控，提出通过调制量子阱中的In组分的方法，使In组分改变引起的能带倾斜方向和阱中极化场引起的能带倾斜方向相反，减小能带弯曲程度，提高辐射复合几率。结合非对称量子阱和p型掺杂量子阱结构减小量子斯塔克效应，一定程度上减弱光效Droop现象和改善发光波长的稳定性。

结项摘要

GaN基白光LED作为新一代的节能照明光源，具有广阔的市场前景和经济效益。目前量子阱中极化场的调控以及光效Droop现象对器件发光性能的影响仍然是其研究热点。本项目提出通过调制量子阱中的In组分的方法实现GaN基LED量子阱中极化场的调控。理论和实验结果表明In组分渐变的量子阱结构能够有效降低LED有源层中的极化场，提高辐射复合几率，减弱了光效Droop现象和改善了发光波长的稳定性。我们还研究了阱宽、垒宽、In组分渐变方向等参数对In组分渐变的量子阱的辐射复合效率和发光机制的影响。在此基础上得到在大电流注入下，极化场和电子漏流可能是引起光效Droop现象的主要机制。为了更进一步实现对极化场的调控，本项目还对弱极性面InGaN/GaN量子阱能带结构，电子和空穴波函数分布以及复合几率进行分析计算，采用MOCVD二次外延技术在{1(1) over bar 01 }和{11 (2) over bar 2}弱极性面上实现LED器件外延片并研究了其发光机制，研究结果表明弱极性面上较小的极化场有效提高了LED的内量子效率。本项目在InGaN/GaN量子阱中极化场的调控，光效Droop现象的机制研究及减弱，以及提高LED的内量子效率等方面取得了一系列成果。

项目成果

期刊论文数量（20）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（1）
专利数量（0）
传统白光LED与远程荧光粉白光LED的发光性能比较
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    发光学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    肖华;吕毅军;徐云鑫;朱丽虹;陈国龙;高玉琳;范贤光;薛睿超
  • 通讯作者：
    薛睿超
Optical and structural studies of dual wavelength InGaN/GaN tunnel-injection light emitting diodes grown by metalorganic chemical vapor deposition
金属有机化学气相沉积双波长InGaN/GaN隧道注入发光二极管的光学和结构研究
  • DOI：
    10.1016/j.tsf.2012.05.038
  • 发表时间：
    2013-02-01
  • 期刊：
    THIN SOLID FILMS
  • 影响因子：
    2.1
  • 作者：
    Feng, Zhe Chuan;Zhu, Li-Hong;Yang, Jer-Ren
  • 通讯作者：
    Yang, Jer-Ren
Improvements on Remote Diffuser-Phosphor-Packaged Light-Emitting Diode Systems
远程扩散器磷光体封装发光二极管系统的改进
  • DOI：
    10.1109/jphot.2013.2293612
  • 发表时间：
    2014-04
  • 期刊：
    IEEE Photonics Journal
  • 影响因子：
    2.4
  • 作者：
    Hua Xiao;Yi-Jun Lu;Tien-Mo Shih;Li-Hong Zhu;Si-Qi Lin;Patrick J. Pagni;Zhong Chen
  • 通讯作者：
    Zhong Chen
Transient Thermal Resistance Test of Single-Crystal-Silicon Solar Cell
单晶硅太阳能电池瞬态热阻测试
  • DOI：
    10.1109/ted.2012.2204997
  • 发表时间：
    2012-07
  • 期刊：
    IEEE Transactions on Electron Devices
  • 影响因子：
    3.1
  • 作者：
    Jihong Zhang;Yulin Gao;Yijun Lu;Lihong Zhu;Ziquan Guo;Guolong Chen;Zhong Chen
  • 通讯作者：
    Zhong Chen
Junction-Temperature Determination in InGaN Light-Emitting Diodes Using Reverse Current Method
使用反向电流法测定 InGaN 发光二极管的结温
  • DOI：
    10.1109/ted.2012.2228656
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    IEEE Transactions on Electron Devices
  • 影响因子：
    3.1
  • 作者：
    Biqing Wu;Siqi Lin;Tien-Mo Shih;Yulin Gao;Yijun Lu;Lihong Zhu;Guolong Chen;Zhong Chen
  • 通讯作者：
    Zhong Chen

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其他文献

震害下电——气关联生命线网络韧性研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    自然灾害学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    肖元昊;赵旭东;朱丽虹;陈顺
  • 通讯作者：
    陈顺

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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