Abstract
本論文以液相磊晶法分別成長砷化鋁鎵雙異結構發光二極體元件於砷化鎵基板(DH)及砷化鋁鎵基板(DDH)上,比較兩者優劣, 進而達到製作高亮度紅光發光二極體的目的.我們利用超冷卻溫度6度來成長未摻雜之砷化鋁鎵晶膜,其有4.5 乘10的16次方的電子濃度,光激光譜之半高寬在300K及10K各為47meV和 28meV.另外,摻雜Mg及Te之砷化鋁鎵晶膜亦被加以研究, 從C-V量測知砷化鋁鎵晶膜的電子或電洞的濃度隨摻雜量的增加而增加.另外,由未摻雜之砷化鋁鎵晶膜的光激光譜中,顯示兩個尖峰值,分別對應近似導帶至價帶的電子電洞的復合及施子能階(donor level)至受子能階(acceptor level)的復合.此可由變溫及變雷射功率的光激光譜中,獲得確定,而受子能階, 主要為系統石墨,碳,的污染所致.我們成長了約120微米厚的砷化鋁鎵晶膜(Al0.6Ga0.4As),以作為成長 DDH(Double lineDouble Heterostructure)結構的基板,以取代傳統的砷化鎵基板,蓋砷化鎵基板對所發的紅光(約700nm)有著強烈的吸收作用, 而我們所製作的砷化鋁鎵晶膜(Al0.6GA0.4As)對所發的紅光波長卻有著約18 %的穿透率,故能提高發光二極體的發光亮度.我們研製了砷化鋁鎵雙異結構發光二極體元件於砷化鎵基板(DH)及砷化鋁鎵基板(DDH)上,兩者皆約有大於10伏特的逆向崩潰電壓,切入電壓(tu -rn on voltage)各為1.65及1.79伏特,理想係數(ideality factor) 各為 1.93及2.18.比較DH及DDH發光二極體在電流為20毫安培時的光學功率輸出(optica l output power)分別為0.3及0.6毫瓦特.而其外部量子效率為0.85%及1.7 %.顯示DDH結構確實比DH結構發光二極體能提供更高的發光效率.