1 上海电力大学 电子与信息工程学院, 上海 200090
2 深圳锐越微技术有限公司, 广东 深圳 518172
无结纳米管场效应晶体管(JLNT-FET)和反转模式纳米管场效应晶体管(IMNT-FET)因具有较好的驱动能力和对短沟道效应 (SCE) 卓越的抑制能力而被关注, 自热效应 (SHE)作为影响其电热性能的关键问题而被广泛研究。文章基于TCAD数值仿真, 通过对环境温度(TA)、接触热阻(Rtc)以及侧墙长度(LS)对体传导的JLNT-FET和表面传导的IMNT-FET的最大晶格温度(TLmax)、最大载流子温度(TCmax)、漏极电流(IDS)和栅极泄漏电流(IG)等器件参数影响的分析, 对比研究了JLNT-FET和IMNT-FET中传导机制对电热特性的影响。结果表明, 较高的TA、较大的Rtc及较小的LS, 都会加剧器件的声子散射, 导致严重的SHE。同时, 由于传导机制的差异, 体传导受界面散射和声子散射影响较小, JLNT-FET具有更好的电热特性。
无结纳米管场效应晶体管 反转模式纳米管场效应晶体管 电热特性 自热效应 热载流子注入 junctionless nanotube FET inversion-mode nanotube FET electrothermal self-heating effect hot carrier injection
Author Affiliations
Abstract
1 Joint International Laboratory of Information Display and Visualization, School of Electronic Science and Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, China
2 Chemistry Department, North West University, Mafikeng, South Africa
3 Institute of Microscale Optoelectronics, Shenzhen University, Shenzhen 518000, China
Optoelectronic applications based on the perovskites always face challenges due to the inherent chemical composition volatility of perovskite precursors. The efficiency of perovskite-based light-emitting diodes (Pe-LEDs) can be enhanced by improving the perovskite film via solvent engineering. A dual solvent post-treatment strategy was applied to the perovskite film, which provides a synchronous effect of passivating surface imperfections and reduces exciton quenching, as evidenced by improved surface morphology and photoluminance. Thus, the optimized Pe-LEDs reach maximum brightness, current efficiency, 8.3% external quantum efficiency, and relatively low turn-on voltage of 2.0 V. Herein, we present a simple technique for the fabrication of stable and efficient Pe-LEDs.
CsPbBr3 light-emitting diode solvent treatment charge-carrier injection perovskite LED Chinese Optics Letters
2021, 19(3): 030005
1 中国科学技术大学纳米技术与纳米仿生学院，合肥 230026
2 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所,纳米器件与应用重点实验室，苏州 215123
氮化镓(GaN)基蓝光和绿光激光器在投影显示、激光加工、激光照明、存储等领域具有重要的应用前景与广泛的市场需求。本文着重介绍了GaN基蓝光和绿光边发射激光器的技术难点和相应的解决方案。在GaN基蓝光与绿光激光器中,就制备高质量InGaN/GaN多量子阱、减少内部光学损耗、增加空穴注入效率等方面分别介绍了一些结构与工艺方面的优化方法。简要介绍了垂直腔面发射激光器(VCSEL)、分布式反馈激光器(DFB)的研究现状。
半导体激光器 氮化镓 热退化 In偏析 内部光学损耗 载流子注入效率 semiconductor laser diode GaN thermal degradation In segregation internal optical loss carrier injection
1 电子科技大学电子薄膜与集成器件重点实验室, 四川 成都 610054
2 中国电子科技集团公司第二十四研究所, 重庆 400060
3 中国电子科技集团公司第四十四研究所, 重庆 400060
目前与互补金属氧化物半导体工艺兼容且具有高发光效率的硅基光源的制作技术尚不成熟,针对这一问题,研究了一种新型多晶硅发光器件。首先研究了该结构在反偏电压下可能存在的各种雪崩模式(带间跃迁、轫致辐射、空穴在轻和重质量带之间的带内跃迁、高场条件下的电离和间接带间重组),对不同雪崩模式下的发光机理进行了理论分析;然后研究了器件内部的空穴和电子在反偏电压下的漂移及扩散情况,指出载流子注入增加了参与雪崩倍增过程的载流子数量,进而使碰撞电离率提高;最后对器件的电场、光谱、电流与光强等数据进行分析,对量子效率和光电转换效率进行计算,验证了所研究结构通过载流子注入实现了碰撞电离率的提高,进而实现了发光效率的提高,其中量子效率为5.9×10 -5,光电转换效率为4.3×10 -6。
激光光学 集成电路工艺 全硅光学生物传感器 发光效率 碰撞电离率 载流子注入
1 中国科学技术大学纳米技术与纳米仿生学院, 安徽 合肥 230026
2 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所纳米器件与应用重点实验室, 江苏 苏州 215123
高功率氮化镓基蓝光激光器在激光显示、激光照明和材料加工等领域具有很大的应用前景。通过优化蓝光激光器p-AlGaN限制层的生长温度,抑制了量子阱热退化,通过优化量子阱结构,改善了载流子分布,研制出了高功率蓝光激光器。利用变腔面反射率法获得蓝光激光器的内部光学损耗为6.8 cm -1,载流子注入效率为90%。在脉冲工作条件下,蓝光激光器的阈值电流密度为1 kA/cm 2,斜率效率为1.65 W/A,预计在6 kA/cm 2电流密度下,输出光功率能达到4 W;在连续工作条件下,激光器的阈值电流密度为1 kA/cm 2,由于封装散热性能不佳,斜率效率下降为1 W/A,预计在6 kA/cm 2的电流密度下,输出光功率为2.2 W。
激光器 氮化镓 蓝光激光器 热退化 内部光学损耗 载流子注入效率
1 北京信息科技大学 自动化学院，北京100101
2 北京交通大学 电子信息工程学院，北京100044
为改善量子点发光二极管器件载流子注入平衡，提出一种量子点发光二极管各功能层厚度的确定方法.首先选定量子点发光层厚度，基于隧穿模型进行仿真分析确定电子传输层厚度；然后采用空间电荷限制电流模型进行仿真分析确定空穴传输层厚度.采用CdSe/ZnS 量子点作为发光层、poly-TPD 作为空穴传输层、Alq3作为电子传输层，按照该方法仿真分析得到各功能层厚度进行旋涂-蒸镀法实物器件制备.对比实验结果表明：当poly-TPD、QDs及Alq3厚度分别为45 nm、25 nm及35 nm时，获得了较高的发光效率及色纯度，器件性能最好.该方法确定的各功能层厚度有助于减少载流子在发光界面积累，获得载流子的注入平衡，从而改善QLEDs发光性能.
量子点发光二极管 载流子注入平衡 空穴传输层 发光层 电子传输层 隧穿模型 空间电荷限制电流模型 Quantum dot light emitting diode Carrier injection balance Hole transport layer Light emitting layer Electron transport layer Tunneling model Space charge limited current model
1 泰山学院 物理与电子工程学院, 山东 泰安 271021
2 北京交通大学 光电子技术研究所, 北京 100044
设计了基于Bphen∶LiF、Al和MoO3的杂化电荷注入层, 并将其应用于有机电致发光器件中。实验研究表明, 这种杂化层作为阳极修饰层是非常有效的, 它可以增加器件中载流子注入的平衡性, 提高器件的性能。相对参考器件, 基于杂化阳极修饰层的电致发光器件的最大电流效率和最大功率效率均提高1.3倍左右。我们对器件性能及其提高的机理进行了分析。
杂化修饰层 载流子注入的平衡性 载流子注入能力 hybrid buffer layer balance of the carrier injection carrier injection ability
1 北京信息科技大学 自动化学院, 北京100101
2 北京交通大学 电子信息工程学院, 北京100044
为研究基于混合量子点的QLED结构与性能, 利用红光量子点以及绿光量子点两种材料制备了橙光QLED器件, 并对其性能进行了表征。实验制备的器件结构为ITO/PEDOT∶PSS/poly-TPD/混合QDs/ZnO/Al, 其中发光层采用了3种混合量子点的混合结构方案。方案一先旋涂红光量子点层, 后旋涂绿光量子点层; 方案二先旋涂绿光量子点层, 后旋涂红光量子点层; 方案三将红光、绿光量子点1∶1混合后制备为发光层。实验结果表明: 方案一制备的器件电流密度最大, 发光亮度最低, 且只有红光谱; 方案二制备的器件具有最小的电流密度, 同时具有红、绿光谱, 在8 V电压下, 电流效率约为4.69 cd/A; 方案三制备的器件同时具有红、绿光谱, 电流密度与发光特性介于方案一与方案二之间。实测数据与理论分析是一致的, 方案二制备的器件存在双能量陷阱, 能够将注入的空穴以及电子同时限制在红光量子点层内。通过调节各功能层厚度使得载流子注入平衡, 可进一步增大发光电流, 提高器件效率。
量子点发光二极管 双能量陷阱 载流子注入平衡 quantum dot light emitting diode double energy trap carrier injection balance
1 上海大学 新型显示技术及应用集成教育部重点实验室, 上海 200072
2 北华航天工业学院, 河北 廊坊 065000
基于有机发光二极管的电致发光原理，建立了载流子注入延迟时间和发光延迟时间模型，探索了延迟时间的影响因素，发现发光延迟时间与器件有效面积、器件厚度、外加电压等密切相关。通过制备不同面积的OLED器件，发现器件面积越小，发光延迟时间越短。以高速信号激励不同面积的OLEDs器件，面积为0.01 mm2的器件能够实现1 000 Mbit/s的信号传输速率，且能量利用率达到47.7%。
有机发光二极管 载流子注入 发光延迟时间 脉冲激发 器件面积 organic light-emitting diode carrier injection electroluminescence delay time pulse excitation device area
