电子辐照GaN基LED的缺陷光学性能研究

摘要

采用基于第一性原理计算的平面波超软赝势方法,计算电子辐照后由简单缺陷引起的GaN外延材料的光学性能变化.首先计算出本征GaN晶体的性质作为研究缺陷性质变化的参照,着重分析了VN、VGa、GaN、MgGa、MgGa-ON、MgGa-VN、VGa-ON等缺陷对光吸收谱的影响.由于InGaN多量子阱是主要的LED发光来源,还对不同In摩尔分数掺杂下的GaN进行了光学性质研究.结果表明:VN、GaN和In掺杂等缺陷使GaN主吸收峰出现红移且吸收系数均降低;而VGa、MgGa、MgGa-ON、VGa-ON均使GaN的主吸收峰出现蓝移,只是MgGa缺陷使主吸收峰峰值增加,其余缺陷均使主峰吸收系数降低;MgGa-VN仅仅减小了主峰峰值,并未改变光子吸收波长.研究结果表明,电子辐照后的缺陷会使材料性能发生变化.