428

Analysis an​d Simulation of InGaN/GaN Multiple Quantum Well Light Emitting Diode

كارشناسي ارشد

برق

تهران شمال

95

95/6/27

18/75

93ص

جوادي مقدم

LED , multiple quantum well , InGaN/GaN

در اين پروژه تحليل و شبيه¬سازي LED چاه كوانتومي چندگانه مبتني بر مواد InGaN/GaNرا مورد مطالعه قرار داديم.به طور كلي در LEDها دو نوع ناحيه فعال بكار برده مي¬شود كه عبارتند از: چاه كوانتومي تكي (SQW)، و چاه كوانتومي چندگانه(MQW). . با پيشرفت¬هاي اخير در ساخت LEDها، LEDهاي براساس تركيبات GaNتوانسته¬اند به ديودهايي با طول موج كوتاه كه منتشر كننده نور سبز، آبي و يا فرابنفش هستند، دست يابند. لذا در اين كار LEDهاي داراي چاه كوانتومي چندگانه با دو ماده مختلف III-Nitrideبكاربرده مي¬شود.LEDهاي داراي چاه كوانتومي چندگانه (MQW) مبتني بر نيتريد از ماده InGaN به عنوان ماده¬اي براي لايه¬هاي چاه و از GaN به عنوان ماده¬اي براي لايه¬هاي سد استفاده مي¬كنند و از آنجا كه هر دو آلياژ InGaN و GaN داراي گاف انرژي مستقيم هستند، LEDهاي مبتني بر اين مواد مي¬توانند بازده نوري بهتري توليد كنند. در ابتدا به بررسي دقيق نحوه عملكرد LEDها و حركت حامل¬ها در آن¬ها پرداخته و لايه¬هاي مختلف قطعه را بررسي مي¬كنيم. سپس عواملي كه موجب محدوديت بازده مي¬شوند را مورد ارزيابي قرار مي¬دهيم. در ادامه ساختار LED مورد نظر را در نرم¬افزار تعريف كرده و به شبيه¬سازي آن مي¬پردازيم و پارامترهاي مهم آن را از جمله طيف نوري، بازده كوانتومي، FWHM و منحني جريان- ولتاژ استخراج مي¬كنيم. در پايان روند شبيه¬سازي، اثر تغيير پارامترهايي از جمله گاف انرژي، غلظت، دما و ضخامت لايه¬ها را بر عملكرد سلول بررسي مي¬كنيم.براي تجزيه و تحليل ساختار مورد نظر از نرم¬افزار شبيه¬ساز Silvaco استفاده مي¬شود. هنگام استفاده از شبيه¬ساز BLAZE اين نرم¬افزار، شبيه¬سازي DC، حالت گذراي الكتريكي و مشخصات ساطع كننده نور LEDها مي¬توانند مورد بررسي قرار گيرند. استخراج مشخصات الكتريكي، از قبيل DC، حالت گذار و پاسخ سيگنال كوچك، با قابليت استخراج مشخصات انتشار نور، از قبيل توان انتشار بر حسب جريان، طيف انتشار، طول موج انتشار و بازده تكميل مي¬شود. هنگام استفاده از شبيه¬ساز BLAZE اين نرم¬افزار، شبيه¬سازي DC، حالت گذراي الكتريكي و مشخصات ساطع كننده نور LEDها مي¬توانند مورد بررسي قرار گيرند. استخراج مشخصات الكتريكي، از قبيل DC، حالت گذار و پاسخ سيگنال كوچك، با قابليت استخراج مشخصات انتشار نور، از قبيل توان انتشار بر حسب جريان، طيف انتشار، طول موج انتشار و بازده تكميل مي¬شود.

35784