利用电子阻挡层提高发光效率的氮化物发光器件

    公开(公告)号:CN102544285A

    公开(公告)日:2012-07-04

    申请号:CN201210012497.X

    申请日:2012-01-16

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了利用电子阻挡层提高发光效率的氮化物发光器件。本发明的发光器件具有非均匀且非周期掺铝,Al的组分变化的电子阻挡层。本发明同时有效地解决了提高发光效率的两个关键问题,即减小空穴遂穿的势垒以及提高空穴的注入效率;另外,避免了传统结构在量子垒和电子阻挡层界面形成寄生电子反型层。而多层结构在阻挡电子的效果上更加明显,使得电子和空穴两种载流子在有源层各个量子阱之中的分布更加平衡和均匀,从而获得更加均匀的光增益。因此本发明的发光器件可以有效地克服寄生量子阱现象,具有更小的阈值电流。而且,波导结构上具有更高的光学限制因子而获得更强的发光强度,因此可以同时改善激光器的电学性质和光学性质。

    一种选区异质外延衬底结构及其制备和外延层生长方法

    公开(公告)号:CN102492986A

    公开(公告)日:2012-06-13

    申请号:CN201110397590.2

    申请日:2011-12-02

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种选区异质外延衬底结构及其制备和外延层生长方法,属于光电子技术领域。本衬底结构包括一衬底,衬底上依次设有底层掩膜层、顶层掩膜层;其中,底层掩膜层设有周期性分布的条形窗口,顶层掩膜层上设有周期性分布的“十”字形窗口,“十”字形窗口之间为“工”字形顶层掩膜区;顶层的“工”字形顶层掩膜区两端通过分立的介质层与底层掩膜层的条形掩膜区连接;顶层“十”字形窗口与底层条形窗口相互错开。本发明同时提供了该衬底结构的制备方法以及基于该结构的外延层生长方法。与现有技术相比,本发明提供了一种一步法异质外延的衬底结构,简化了生长工序,同时提高了无位错外延膜的有效宽度,更具有使用价值。

    带有二维自然散射出光面的LED芯片的制备方法

    公开(公告)号:CN100435360C

    公开(公告)日:2008-11-19

    申请号:CN200410101833.3

    申请日:2004-12-27

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明提出了一种基于激光剥离技术和倒封装技术,在外延生长时将具有良好光导出效果的二维散射出光面,在外延生长阶段自然地形成于LED结构之上,而获得具有较高的光功率的发光二极管的制备方法。通过控制这种二维散射出光面的微观尺寸,在n型区表面获得较高载流子浓度,从而形成良好的欧姆接触,对垂直结构的LED的特性的改善具有重要的意义。位于衬底与GaN外延层界面处二维散射出光面,还可以在激光剥离过程中降低GaN和蓝宝石衬底界面处由于激光辐照而产生的应力,减少剥离过程中的损伤,减少剥离前后LED的发光光谱因应力变化而发生移动,以保证剥离衬底而获得高性能的LED。

    自然解理腔面的GaN基激光二极管的制备方法

    公开(公告)号:CN100352116C

    公开(公告)日:2007-11-28

    申请号:CN200510011195.0

    申请日:2005-01-18

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明提出了一种制备以GaN外延层的自然解理面作为激光器腔镜面、以金属铜Cu作为芯片热沉和支撑衬底的技术,以提高激光器腔镜面的光学质量,减小光学损耗,改善散热效率,达到减小激光器的阈值电流密度,提高器件的综合性能指标的目的,同时可以省略掉磨片、划片、裂片等大量工艺过程,简化工艺、降低成本。本发明是通过在GaN外延片的n面上电镀具有GaN基LD激光器管芯结构的厚铜,镀铜层具有于激光器管芯相同的间隔和周期,接着以铜作为解理激光器芯片时的支撑,并且作为LD芯片最终的热沉。本发明的特点在于同时解决了目前氮化镓基激光器导热、导电性能差和难以制备自然解理面的困难。

    基于渐变铝镓氮电子阻挡异质结的高功率激光二极管

    公开(公告)号:CN114825047A

    公开(公告)日:2022-07-29

    申请号:CN202110088818.3

    申请日:2021-01-22

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于渐变铝镓氮电子阻挡异质结的高功率激光二极管,该激光二极管是在衬底上从下到上依次层叠设置的n型下限制层、下波导层、有源区、上波导层、p型渐变AlxGa1‑xN层和p型GaN接触层,其中p型渐变AlxGa1‑xN层由下到上Al组分含量x从0.1~0.2的某一数值线性渐变至0。本发明的激光二极管中,渐变AlGaN层同时承载着光场限制层以及电子阻挡层的作用,相比于电子阻挡层加限制层的传统激光器结构,本发明的渐变层结构通过掺杂调制实现了更高的电子势垒,且具有更大的势垒厚度,利于提高激光二极管的功率,在大功率工作条件下既具有更好的电子阻挡作用,漏电流明显减小,又同时具有更好的空穴注入效果,从而提升了器件效率。

    一种异质外延的氮化物微生物燃料电池阴极及电池和方法

    公开(公告)号:CN106207200A

    公开(公告)日:2016-12-07

    申请号:CN201610694852.4

    申请日:2016-08-19

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种异质外延的氮化物微生物燃料电池阴极及电池和方法。本发明采用激光剥离技术剥离蓝宝石衬底,制备异质外延的氮化物微生物燃料电池阴极,大大减少了的成本;本发明的装置只是将pn异质结构的氮化镓基外延薄膜替换传统的微生物燃料电池的阴极即可;利用了太阳光能和微生物能两种清洁能源:微生物降解污水中的有机物的同时并产生电子或空穴,异质外延的氮化物微生物燃料电池阴极在光照下也产生电子和空穴,二者在电路中是协同的;本发明中氮化物微生物燃料电池阴极的引入改善了微生物燃料电池的接受电子能力,并使得阳极提供电子的能力得到最大限度的发挥,促进了微生物燃料电池体系效率的提高。

    利用太阳能提高效率的微生物燃料电池体系及其构造方法

    公开(公告)号:CN105680080A

    公开(公告)日:2016-06-15

    申请号:CN201610176775.3

    申请日:2016-03-25

    Applicant: 北京大学

    CPC classification number: Y02E60/527 Y02W10/37 H01M8/16 C02F3/34

    Abstract: 本发明公开了一种利用太阳能提高效率的微生物燃料电池体系及其构造方法。本发明在阳极室和阴极室外,串联p-n结半导体太阳能电池,构造一个太阳能电池和微生物燃料电池协同作用的微生物燃料电池体系,二者发生了协同效应,大大增加了微生物燃料电池的产电量;太阳能电池光催化作用的引入改善了“太阳能电池-微生物燃料电池”体系阴极的接受电子能力,并使得阳极提供电子的能力得到最大限度的发挥;太阳能电池促进了新型微生物燃料电池体系效率的提高,实现了与微生物燃料电池的协同作用;本发明结构简单,微生物燃料电池和太阳能电池光催化技术能够实现优势互补,功能相互协调,共同完成污水处理和发电的双重功效。

    利用电子阻挡层提高发光效率的氮化物发光器件

    公开(公告)号:CN102544285B

    公开(公告)日:2015-12-09

    申请号:CN201210012497.X

    申请日:2012-01-16

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了利用电子阻挡层提高发光效率的氮化物发光器件。本发明的发光器件具有非均匀且非周期掺铝,Al的组分变化的电子阻挡层。本发明同时有效地解决了提高发光效率的两个关键问题,即减小空穴遂穿的势垒以及提高空穴的注入效率;另外,避免了传统结构在量子垒和电子阻挡层界面形成寄生电子反型层。而多层结构在阻挡电子的效果上更加明显,使得电子和空穴两种载流子在有源层各个量子阱之中的分布更加平衡和均匀,从而获得更加均匀的光增益。因此本发明的发光器件可以有效地克服寄生量子阱现象,具有更小的阈值电流。而且,波导结构上具有更高的光学限制因子而获得更强的发光强度,因此可以同时改善激光器的电学性质和光学性质。

    氮化物基脊型发光二极管和激光器及制备方法

    公开(公告)号:CN101257080B

    公开(公告)日:2014-10-15

    申请号:CN200810101681.5

    申请日:2008-03-11

    Abstract: 本发明公开了一种氮化物基脊型激光器和氮化物基脊型发光二极管及制备方法,属于氮化物材料系发光器件技术领域。本发明氮化物基脊型发光二极管的特征在于,在有源层和脊型p型接触层之间设置一介质层,该介质层设有若干个窗口或窗口组,所述脊型p型接触层作为上述窗口或窗口组形成的光、电限制层。通过二次再生长的工艺实现脊型结构的形状,可解决脊型的自对准。将上述制备氮化物基脊型发光二极管的方法应用于氮化物基脊型激光器,可简化激光器的制备工艺。同时,这一方法可避免覆盖层生长太厚的开裂问题,结合侧向外延生长可以大大提高外延片的利用率。此外,这一方法也给优化波导限制、电流注入限制提供了灵活的方案。

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