Molecular beam epitaxial growth, characterization and device applications of III-Nitride nanowire heterostructures
Notice bibliographique
Résumé
Recently, group III-nitride nanowire heterostructures have been extensively investigated. Due to the effective lateral stress relaxation, such nanoscale heterostructures can be epitaxially grown on silicon or other foreign substrates and can exhibit drastically reduced dislocations and polarization fields, compared to their planar counterparts. This dissertation reports on the achievement of a new class of III-nitride nanoscale heterostructures, including InGaN/GaN dot-in-a-wires and nearly defect-free InN nanowires on a silicon platform. We have further developed a new generation of nanowire devices, including ultrahigh-efficiency full-color light emitting diodes (LEDs) and solar cells on a silicon platform.We have identified two major mechanisms, including poor hole transport and electron overflow, that severely limit the performance of GaN-based nanowire LEDs. With the incorporation of the special techniques of p-type modulation doping and AlGaN electron blocking layer in the dot-in-a-wire LED active region, we have demonstrated phosphor-free white-light LEDs that can exhibit, for the first time, internal quantum efficiency of > 50%, negligible efficiency droop up to ~ 2,000A/cm2, and extremely high stable emission characteristics at room temperature, which are ideally suited for future smart lighting and full-color display applications.We have also studied the epitaxial growth, fabrication and characterization of InN:Mg/i-InN/InN:Si nanowire axial structures on n-type Si(111) substrates and demonstrated the first InN nanowire solar cells. Under one-sun (AM 1.5G) illumination, the devices exhibit a short-circuit current density of ~ 14.4 mA/cm2, open circuit voltage of 0.14 V , fill factor of 34.0%, and energy conversion efficiency of 0.68%. This work opens up exciting possibilities for InGaN nanowire-based, full solar-spectrum third-generation solar cells.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».