北京大學(xué)已采用深紫外（DUV，波長小于300nm）發(fā)光的自組裝側(cè)壁量子阱（SQW）結(jié)構(gòu)來改善基于氮化鋁鎵（AlGaN）化合物半導(dǎo)體合金的二極管的光輸出功率性能。側(cè)壁結(jié)構(gòu)起因于在具有不同錯(cuò)切角的（0001）c面藍(lán)寶石襯底上進(jìn)行多量子阱（MQW）材料生長過程中的聚集效應(yīng)。

　　北京研究人員認(rèn)為他們的SQW方法是一種潛在的“顛覆性框架”，另外，SQW結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生載流子局部化效應(yīng)，可以改善重組為光子的過程，并避免載流子被位錯(cuò)俘獲，然后轉(zhuǎn)變?yōu)榛鶓B(tài)而無光發(fā)射。

　　使用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積c面藍(lán)寶石上生長該材料。樣品A、B、C相對于m平面的錯(cuò)切角分別為0.2°、2°、4°。然后進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，通過比較室溫和10K PL強(qiáng)度來評估內(nèi)部量子效率（IQE）。對于樣品A-C，室溫IQE分別確定為46％，54％和59％。通過使用Lorentz曲線擬合將SQW和MQW排放行為分開，樣本B的SQW區(qū)域的IQE估計(jì)為56％，而MQW僅管理45.6％。

　　試驗(yàn)后，直接在AlN模板層上生長的MQW的X射線分析表明，對于基材錯(cuò)切角分別為0.2°、2°和4°的線錯(cuò)位密度（TDD）分別為1.56x1010 / cm²、1.17x1010 / cm²和6.4x109 / cm² 。研究人員將4°MQW結(jié)構(gòu)的較低TDD值視為有助于提高IQE的主要因素。

　　時(shí)間分辨的PL用于確定熒光壽命，結(jié)果表明，SQWs的熒光壽命比MQWs顯著延長，這表明與MQWs相比，SQWs的非輻射重組得到了更有效的抑制。

　　研究人員評論表示，研究結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了所提出的涉及SQW的有源區(qū)在器件性能方面比僅使用MQW具有更大的潛力，特別是當(dāng)AlN和AlGaN的材料質(zhì)量仍處于不良或中等水平時(shí)。