大功率InGaN基LED新型外延结构研究

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基本信息

项目摘要

传统InGaN基蓝光LED在较小的电流密度下（一般小于10 A/cm2）达到峰值量子效率，进一步增加电流密度，量子效率显著下降。而用于半导体照明的大功率LED需要在大电流密度下（大于200 A/cm2）保持高量子效率。提高大电流密度下工作的大功率蓝光LED的量子效率是实现半导体照明的关键，为此必须降低大电流密度注入下LED有源区的载流子密度和电子溢出。本项目拟采用新型外延结构来达到此目的。一是采用超薄GaN量子垒层或高In组分InGaN量子垒层，促使空穴注入到n-GaN侧量子阱，使载流子在多量子阱有源区分布更均匀，从而降低载流子密度，实现真正的多量子阱发光LED。二是采用Al0.82In0.18N代替LED结构中传统的Al0.2Ga0.8N电子阻挡层，增加电子溢出有源区需要克服的势垒高度，以更好限制电子，降低溢出有源区的电子浓度。

结项摘要

本项目主要研究了新型外延结构氮化镓基LED的MOCVD外延生长和器件特性。研究内容包括超薄GaN 量子垒InGaN/GaN 多量子阱LED 结构的MOCVD 生长、器件制作和特性研究，以及高In 组分InGaN 量子垒InGaN/InGaN 多量子阱LED 结构的MOCVD生长、器件制作和特性研究。系统研究了GaN量子垒厚度对InGaN/GaN 多量子阱LED的发光效率的影响，发光效率与注入电流密度的关系。优化了超薄GaN 量子垒InGaN/GaN 多量子阱LED的外延生长，提高了其量子效率。研究了高In 组分InGaN 量子垒InGaN/InGaN 多量子阱的MOCVD生长，优化了其生长条件。研究了MOCVD生长条件对AlInN薄膜表面形貌的影响，通过优化生长条件，获得了表面形貌非常好的Al0.82In0.18N薄膜。在此基础上，制备了InGaN/InGaN 多量子阱LED，研究了其发光效率与注入电流密度的关系。总之，通过器件结构的优化设计和外延生长的优化，我们提升了InGaN量子阱LED在大电流注入下的发光效率。

项目成果

期刊论文数量（14）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（3）
Effect of Patterned Sapphire Substrate Shape on Light Output Power of GaN-Based LEDs
图案化蓝宝石衬底形状对 GaN 基 LED 光输出功率的影响
  • DOI：
    10.1109/lpt.2011.2142397
  • 发表时间：
    2011-07-15
  • 期刊：
    IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS
  • 影响因子：
    2.6
  • 作者：
    Huang, Xiao-Hui;Liu, Jian-Ping;Wang, Huai-Bing
  • 通讯作者：
    Wang, Huai-Bing
Design Considerations for GaN-Based Blue Laser Diodes With InGaN Upper Waveguide Layer
具有 InGaN 上波导层的 GaN 基蓝色激光二极管的设计考虑因素
  • DOI：
    10.1109/jstqe.2012.2237015
  • 发表时间：
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  • 期刊：
    IEEE JOURNAL OF SELECTED TOPICS IN QUANTUM ELECTRONICS
  • 影响因子：
    4.9
  • 作者：
    Feng, Mei-Xin;Liu, Jian-Ping;Yang, Hui
  • 通讯作者：
    Yang, Hui
Improving InGaN-LED performance by optimizing the patterned sapphire substrate shape
通过优化图案化蓝宝石衬底形状来提高 InGaN-LED 性能
  • DOI：
    10.1088/1674-1056/21/3/037105
  • 发表时间：
    2012-03-01
  • 期刊：
    CHINESE PHYSICS B
  • 影响因子：
    1.7
  • 作者：
    Huang Xiao-Hui;Liu Jian-Ping;Wang Huai-Bing
  • 通讯作者：
    Wang Huai-Bing
Effects of matrix layer composition on the structural and optical properties of self-organized InGaN quantum dots
基质层成分对自组织InGaN量子点结构和光学性能的影响
  • DOI：
    10.1063/1.4820935
  • 发表时间：
    2013-09-07
  • 期刊：
    JOURNAL OF APPLIED PHYSICS
  • 影响因子：
    3.2
  • 作者：
    Li, Z. C.;Liu, J. P.;Yang, H.
  • 通讯作者：
    Yang, H.
Performance Enhancement of GaN-Based Laser Diodes With Prestrained Growth
具有预约束生长的 GaN 基激光二极管的性能增强
  • DOI：
    10.1109/lpt.2013.2287206
  • 发表时间：
    2013-10
  • 期刊：
    IEEE Photon. Technol. Lett.
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Mei-Xin Feng;Jian-Ping Liu;Shu-Ming Zhang;De-Sheng Jiang;Zeng-Cheng Li;Kun Zhou;De-Yao Li;Li-Qun Zhang;Hui Yang
  • 通讯作者：
    Hui Yang

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其他文献

Islet-1在乙酰化调控网络中特异性辅助C3H10T1/2细胞向心肌样细胞分化
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  • 通讯作者：
    2.Dept.of Cardiology,children’s Hospital, Chongqin
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  • DOI：
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  • 发表时间：
    --
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刘建平的其他基金

绿光激光器InGaN量子阱有源区热退化及其抑制方法
  • 批准号：
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  • 资助金额：
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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

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          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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