刘 超，李述体 ，仵乐娟，王海龙

(华南师范大学光电子材料与技术研究所，广东广州510631)

近年来，发光二极管(LED)的性能得到了显著的提升，在汽车车灯、户外照明和背光显示等领域得到了广泛的应用. 但是，LED 在大注入电流下的效率衰减问题阻碍其在大功率照明方面的应用. 针对LED 效率衰减问题的机制，众多研究者提出了不同的解释，包括载流子泄漏［1－3］、俄歇复合［4］、空穴的不均匀分布［5－6］和位错导致的载流子泄漏［7］等. 其中，在大电流下电子限制不充分和空穴注入效率过低被认为是导致效率衰减的主要原因［6，8］. 通常传统LED 结构采用AlGaN 电子阻挡层减少载流子泄漏，但是由于GaN 垒层与AlGaN 电子阻挡层存在较大的晶格失配，在最后一个GaN 垒层与AlGaN 电子阻挡层的界面处会产生较强的极化电场，导致最后一个垒层及电子阻挡层的能带倾斜，不利于电子的限制及空穴的注入［1，9］. 另外，空穴的有效质量较大，迁移率较小，使得空穴从p 型层迁移到发光多量子阱区域较为困难. PARK 等［10］研究表明对发光多量子阱所有的垒层进行均匀的p 型掺杂，能减小极化电场进而减小能带弯曲，改善电子限制促进空穴注入，提高发光效率. 本文研究了在垒层p 型总掺杂量相同的情况下，垒层p 型掺杂的分布对LED 性能的影响，表明当所有的p 型掺杂量集中于最后一个垒层时，电子限制和空穴注入效应均可明显增强.

1 结构与参数

样品结构包括2.0 μm 厚的u－GaN 和3.0 μm厚的n－GaN(C(n)=5×1018cm－3)，6个周期的多量子阱结构(每个周期包括6个3 nm 厚……