臺灣博碩士論文加值系統

本文主要是針對不同量子井厚度之氮化銦鎵/氮化鎵多重量子井（InGaN/GaN multi-quantum wells）LED作光學特性和電性的研究。為了瞭解材料的光學特性，我們以光激螢光和電激螢光並且加上溫度的調變做探討。
藉由光激螢光光譜的溫度變化，我們發現氮化銦鎵量子井相關訊號存在著一個不尋常的發光現象。隨著溫度的升高，其峰值能量的改變呈現著一個S型的能量變化。由改變激發能量之光激螢光光譜之量測顯示激子輻射性複合主要起源於侷限態而非QCSE. 在能帶尾端侷限態之模型中, 導電帶與價電帶尾端之狀態密度以高斯分佈描述之。
由光激螢光光譜之溫度變化比較中，可以知道在光激螢光光譜中所觀察到的量子井相關訊號，並不是來自於能帶間躍遷的訊號，可能是來自於在氮化銦鎵量子井中因組成的不均勻性，造成位能波動起伏所形成的侷限態的躍遷訊號。
我們並利用band tail model對此S型的能量變化加以擬合，發現其擬合參數σ的趨勢和電激螢光中所量到的絕對強度相符合。

To investigate the so-called exciton localization effect, electro- and photoluminescence spectra of light-emitting InGaN/GaN multi-quantum wells structures with different well thickness are studied over a broad range of temperatures and pumping levels.
In principle, the exciton localization effect is the consequence of indium spatial fluctuations in the energy gap. Based on a band-tail model, assuming a Gaussian shape of the band tail, the exciton localization effect is studied in this work.
The excitation-power dependent PL measurement shows exciton localization effect dominates rather than QCSE in our system. We find the fitting parameter “σ”, the degree of localization effect, is conform to LOP which is measured by electroluminescence. Details are discussed in this thesis.

第1章 緒論 - 1 -
1.1 前言 - 1 -
1.2 背景簡介 - 2 -
1.3 研究動機 - 5 -
1.4 論文架構 - 5 -
第2章 原理 - 7 -
2.1 半導體的發光原理 - 7 -
2.2 光激螢光原理（Photoluminescence；PL） - 7 -
2.3 電激螢光原理（Electroluminescence；EL） - 9 -
2.4 X-ray繞射分析儀原理 - 10 -
2.5 氮化銦鎵的材料特性 - 11 -
2.6 氮化銦鎵/氮化鎵多層量子井及其能帶結構 - 13 -
第3章 樣品與量測系統 - 18 -
3.1 磊晶儀器簡介 - 18 -
3.2 樣品結構 - 19 -
3.3 光激螢光實驗架構 - 20 -
3.4 電激螢光實驗架構 - 23 -
第4章 實驗結果與分析 - 28 -
4.1 X-ray 繞射光譜分析圖 - 28 -
4.2 變溫光激螢光光譜 - 28 -
4.3 變功率光激螢光光譜 - 31 -
4.4 變溫電激螢光光譜 - 32 -
第5章 結論與未來展望 - 48 -
5.1 結論 - 48 -
5.2 未來展望 - 49 -
參考文獻 - 50 -

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