引言

　　GaN/InGaN 多量子阱结构发光二极管作为新一代的发光器件，具有节能、环保、长寿命、多色彩、体积小等众多优点。有着十分广泛的应用前景，如固态照明，交通灯，全色显示等。目前，尽管大功率高亮度的LED已经开始商业生产，但制备大电流下高效率的LED仍然存在困难。LED的发光效率普遍随注入电流增加而显著下降，即LED 的efficiency droop问题。认为可能的物理机制有：有源区的缺陷，俄歇复合，量子阱中的载流子泄漏，量子阱中的极化电场等，但其物理本质仍在争论中。

　　GaN/InGaN 多量子阱LED的发光特性受到极化电场引起的量子斯托克效应，In组分不均匀引起的载流子局域化效应、缺陷提供的非辐射复合中心等影响，光谱特性的分析可以帮助分析LED出现efficiency droop的原因。

　　蓝宝石衬底上刻蚀图形，再生长LED的技术开始被广泛采用，被认为能有效减少线位错密度，改善晶体质量(增加散射、提高出光效率，从而能有效的提高发光效率。由于LED的发光效率本质上与光谱特性有密切联系，对LED进行电致发光谱和光致发光谱分析应是一种有效的研究手段。分析其中的峰值波长，半峰宽等参数能有效的反映LED[的晶体质量，量子阱中载流子浓度及量子阱中极化电场等情况。因此，对图形化蓝宝石发光二极管进行光谱特性研究，有利于进一步了解LED出现efficiency droop的内在机制。

　　将图形化蓝宝石衬底和常规平面蓝宝石衬底上的GaN/InGaN 多量子阱发光二极管进行对比，分析了光谱中半峰宽和峰值波长的变化，讨论了GaN/InGaN 多量子阱结构中极化电场的影响，结果用于说明efficiency droop与极化电场的关系，为提高大功率GaN/InGaN 效率提供基础。

　　实验

　　样品为采用金属有机化学沉积方法生长在面蓝宝石衬底上多量子阱蓝光LED只是衬底分别为图形化蓝宝石衬底和平面蓝宝石衬底。PSSLEDs上的图形为三棱锥图形，由湿法修饰干法刻蚀的图形而成，如图1所示。三棱锥的高和底边分别为0.35和2.3μm占空比为21%另外，PSSLEDs的基本结构都依次为低温的GaN缓冲层，2μm的n-GaN层，5周期的InGaN/GaN的多量子阱有源区，200nm的p-GaN层。然后采用光刻和等离子XZK刻蚀等工艺对LED的外延片进行加工，使之成为尺寸为300μm*300μm大小的LED芯片，电极由沉积在p-GaN和n-GaN表面的Cr/Pt/Au组成。最后用抗紫外的环氧树脂进行封装。