賴昆佑

紫外光LED的短波長具備高能量，可淨化水和空氣，在醫療衛生的應用上極具價值。然而紫外光LED的發光效率低，尚未普及在市場上。造成發光效率低的其中一個原因為極性量子井，當量子井受到極化效應時，會產生內建電場，產生量子侷限史塔克效應 (Quantum Confined Stark Effect，QCSE)，使得電子和電洞分離，降低發光效率。為了解決這問題，我們以立方氮化硼(cubic boron nitride,c-BN)做為紫外光LED的磊晶材料，希望減輕量子井的QCSE，以提升紫外光LED的發光效率。 本研究利用金屬有機化學氣相沉積 ( Metal-organic Chemical Vapor Deposition，MOCVD) 成長紫外光LED磊晶層，並在AlGaN量子井 (multiple quantum well，MQWs) 下方插入一層c-BN，藉此評估這種磊晶結構的發光效率。完成元件製程後，我們利用電致發光光譜 (Electroluminescence spectra，EL spectra) 以及電壓-電流特性曲線分析元件特性。EL的量測結果含c-BN的LED無法發光。根據一維 drift-diffusion charge control solver (1D DDCC) 模擬的能帶圖，c-BN的能隙太大，阻擋來自n型AlGaN的電子流。為了改善電流注入量子井的效率，我們將c-BN移至n型AlGaN下方，並透過能帶圖確認MQWs/n-AlGaN/c-BN可以提升電子注入量子井的效率，也有機會減緩MQWs裡的QCSE。