1. 研究目的与意义及国内外研究现状

近几年，随着社会经济的快速发展，能源短缺越来越严重，而发光耗能又是其中的重要一环。由于gan基发光二极管(light emitting diode，led)具有发光效率高、响应时间短、光谱可调范围大、材料无污染、节能环保等诸多优势，日益受到人们的广泛关注，并且其应用领域大大扩展，涵盖了室内照明、交通信号灯、汽车灯具、全彩色显示器等诸多领域。世界各国都在大力支持和推广高亮度led的研发和应用。

硅材料是目前应用最广泛、制备技术最成熟的半导体材料，由于单晶硅材料生长技术成熟度高，目前，硅单晶已经大规模应用于微电子领域；单晶硅相比于蓝宝石具有热导率高、导电性好等优势，使用单晶硅衬底有望实现led 芯片与集成电路的直接集成，有利于led 器件的小型化发展；由于容易获得低成本、大尺寸、高质量的衬底，可以大大降低led的造价；可制备垂直结构，更适合大功率led 制备。因此研究硅衬底上制备高性能的gan基led器件，对研制功率更高、效率更高、成本更低的led具有重要意义。

作为一名应用物理专业的学生，选择《硅衬底上gan基led研究》这个课题可以很好的将自己在电磁学、电动力学、原子物理学等课程中学到的专业知识与实际研究联系起来，并且能对时下热门的固体照明领域有一定的了解。相信在努力完成这篇论文后对我在本科阶段学习的扩展，对固体照明领域及相关实际应用有深刻的理解和认知。

2. 研究的基本内容

主要研究si衬底上gan基led的光电特性，主要内容包括gan的物化性质，gan基led的光电特性，si衬底gan基led的发光效率的影响因素（包括斯塔克效应，电极分布形式，生长温度等）进行讨论。

主要研究方法为对该器件的伏安特性曲线，变温光致发光谱，不同激光功率的光致发光谱，不同电流下电致发光谱等实验数据进行分析计算，并通过拟合得到相应发光峰值数据，对其光电特性进行详细研究。

最终比较不同硅衬底上制备的ingan/gan多量子阱结构led器件的光电性能。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

计划于2016年3月开始正式进入毕业论文工作，期间积极同指导教师保持沟通和联系，三月份结束前务必完成相关文献的查找及阅读，明确论文要完成的各个部分，并对每个部分均保证一定程度上的熟悉和了解。

5月份完成论文初稿，期间遇到任何问题及时同指导教师进行讨论和解决，保证论文大体符合学校要求。

同时根据老师指导意见和建议进行修改，论文排版，页面和格式设计，图片及表格等细节的处理，保证在学校规定的时间内完成定稿。

4. 参考文献

[2] chih-yen chen, zhan hui liu, chun-han lin, et al. strain reduction and crystal improvement of an ingan/gan quantum-well light-emitting diode on patterned si (110) substrate[j]，appl. phys. lett., 2013, 103(14): 141914-1-4.

[3] zuhair a. munir and alan w. searcy, activation energy for the sublimation of gallium nitride [j]. j. chem. phys., 1995, 42(12): 4223-4228.

[4] r. a. logan and c. d. thurmond, heteroepitaxial thermal gradient solution growth of gan [j]. j. electrochem. soc., 1972, 119(12): 1727-1735.