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GaN基LED外延片結構設計與生長的開題報告一、研究背景及意義隨著近年來半導體照明市場的不斷擴大與成熟，氮化鎵（GaN）基LED也得到了越來越廣泛的應用。GaN基LED具有色溫可調、高光效、環保等優點，被廣泛應用于T8燈管、汽車大燈、戶外照明等領域。其在高光照度、長壽命、可靠性等方面優異表現，是將來照明行業的重要發展方向。而GaN基LED外延片是制作GaN基LED時不可缺少的重要材料，因此GaN基LED外延片的結構設計與生長對于GaN基LED器件的性能至關重要。現有的GaN基LED外延片多為平面結構，存在著晶格失配、內應力大等問題，導致發光效率低下、壽命短等問題。因此，如何設計新穎的GaN基LED外延片結構成為了當前的研究熱點。二、研究內容及技術路線本文將重點研究GaN基LED外延片結構的設計與生長過程，主要包括以下內容：1.對現有GaN基LED外延片結構進行分析，找出其存在的問題和不足之處。2.設計不同的GaN基LED外延片結構，并對其進行理論分析，找出適合生長的結構并制定生長方案。3.采用金屬有機氣相沉積（MOCVD）技術生長GaN基LED外延片并進行制備、性能測試，驗證新結構對外延片性能的影響。4.對實驗結果進行分析并總結經驗，為GaN基LED外延片結構設計與生長提供參考。三、預期成果本文的研究成果將可為GaN基LED外延片結構設計與生長提供系統的理論基礎和實驗基礎，預計能達到以下預期成果：1.發掘出新型GaN基LED外延片結構并實現生長，驗證新型結構對外延片性能的影響。2.為GaN基LED外延片結構的設計和改進提供新思路和經驗，為LED及半導體照明行業的發展做出貢獻。四、研究難點及解決方案1.在新型外延片結構的設計中，如何解決晶格匹配、內應力等問題，為較大的難點。解決方案：針對現有問題，可采用特殊的材料組合、設計新型結構等方案。2.如何實現生長過程的控制，既滿足新型結構的要求又能保證晶體質量和穩定性，是另一個難點。解決方案：MOCVD技術在外延片生長中具有較高的控制性和穩定性，可采用這一先進技術進行生長，較好地解決生長過程中的控制問題。五、研究進度安排1.第一年：進行現有結構分析，并開始新型結構設計。2.第二年：完成新型結構設計，并制定生長方案。3.第三年：完成外延片生長，進行制備、性能測試。4.第四年：對實驗結果進行分析并總結經驗。六、參考文獻[1]馮瑾,王立新,邵金美.長壽命氮化鎵發光器件及其關鍵技術的研究現狀[J].科學通報,2015,60(18):1707-1717.[2]陳春楊,袁平,徐湘民.氮化物半導體發光器件的研究現狀與進展[J].凝聚態物理學進展,2013,33(2):126-140.[3]任

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