[00327592]三基色稀土掺氧化镓/砷化镓异质结电致发光器件制备

氧化镓拥有天然日盲紫外、高击穿场强、低能量损耗、优良热稳定性和化学稳定性等优势，是一种极具应用潜力的超宽禁带氧化物半导体材料。1989年，Favennec等证明稀土的光学淬灭效应和发光效率与主体半导体材料的禁带宽度有关系，禁带宽度越大，淬灭效应越低，发光效率越大。该项目首次全面系统的讨论了Eu:Ga2O3/GaAs薄膜的生长规律，分析了其发光特性；使用脉冲激光沉积在GaAs衬底上制备了掺Eu的Ga2O3薄膜。系统地研究了Eu含量对结构，表面形态和光学性质的影响。证明通过调节靶材中的Eu含量可以控制Ga2O3膜中的Eu含量。还清楚地观察到Eu掺杂Ga2O3 薄膜在611nm处有强烈的释放。为通过使用宽带隙Ga2O3作为Eu3 离子的主体材料为基于GaAs 的红色电致发光器件的开发铺平了道路。通过光电子能谱分析，定量分析了Ga2O3/GaAs异质结的结型结构特性，为后续的此类研究提供科学数据依据；通过微纳加工技术，制备了基于 Eu:Ga2O3/GaAs的低压驱动电致发光器件，纯色发光和稳定的特性，在大约611nm处观察到了 Eu3 的5D0-7F2跃迁引起的Eu相关发光。在正向 6.0 V驱动电压下，可以裸眼观察到明亮的红色光。证明电子将首先转换到与缺陷相关的能级，然后与空穴复合。Ga2O3主体中载流子的间接重组可以将能量转移到Eu离子上，从而引起的发光，这项工作将为未来的低驱动电压和小尺寸显示器和信息通信等领域提供了支撑。