Для преодоления ограничения традиционных светодиодов на основе AlGaN с узким спектром в этой работе путем проектирования структуры активной зоны успешно изготовлен широкоспектральный светодиод на основе AlGaN. Исследование достигло расширения спектра за счет баланса излучения квантовых ям и дефектного излучения в p-типе слоя AlGaN. Эксперименты показали, что квантовые ямы с возрастающим содержанием алюминия вдоль оси c могут формировать эффективный барьер возле p-стороны активной зоны. Этот барьер уменьшает ввод дырок в квантовые ямы, ослабляет радиативную рекомбинацию в активной зоне и задерживает множество дырок в p-слое, усиливая дефектное излучение с более широкой спектральной шириной, расширяя общий спектр излучения. Дополнительное введение квантовых ям с высоким содержанием алюминия ограниченно влияет на расширение спектра и в основном служит высоким барьером, влияющим на инжекцию носителей и их распределение в многократных квантовых ямах. В итоге устройство с постепенным увеличением содержания алюминия в квантовых ямах вдоль оси c и с одиночными квантовыми ямами для каждого состава продемонстрировало оптимальные широкоспектральные характеристики, электролюминесцентный спектр с шириной по уровню половины максимума около 41.4 нм. Кроме того, данное исследование совместило устройство с комбинирующим узлом, продемонстрировав ультрафиолетовый источниковый комплекс с покрытием длины волн от 260 нм до 400 нм, подтвердив его эффективность в расширении спектрального диапазона и снижении сложности интеграции. Данное исследование заложило прочную основу для разработки компактных и настраиваемых по спектру передовых ультрафиолетовых источников света, способствуя практическому применению широкоспектральных ультрафиолетовых источников.

широкий спектр; ультрафиолетовый источник; AlGaN; светодиод; многоквантовые ямы