《表2 注入电流为35mA时, 器件D6, D7, D8和D9的p-AlGaN/p-GaN层中的电场对空穴的做功表格引自文献[79], 已获得Elsevier的版权许可》

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《AlGaN基深紫外发光二极管空穴注入效率的提高途径》

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研究结果表明，p-EBL/p-AlGaN/p-GaN界面处的极化水平是造成图11中光输出功率和空穴分布规律的根本原因[见图11，图12（a）和图12（b）]。研究人员针对性选取了极化水平分别为-0.2，0，0.2和0.6的器件D6，D7，D8和D9作进一步的解释。可以发现，当p-EBL/p-AlGaN/p-GaN界面处的电荷为正极化电荷（器件D6），p-EBL/p-AlGaN/p-GaN界面处会存在严重的空穴耗尽区，降低了p-AlGaN层和p-GaN层中非平衡态空穴浓度。更重要的是该耗尽区电场的方向和空穴传输路径相反，因此对空穴起到减速作用[见图12（c）和表2]。其中，方向沿着[0 0 0 1]晶向的电场为正向电场，除正向电场之外，p-EBL/p-AlGaN界面处的正极化电荷增加了p-EBL价带中的势垒高度。基于以上3点，器件D6量子阱中的空穴浓度最低，光输出功率最小。随着极化水平从0增加至0.6（器件D7，D8和D9），p-EBL/p-AlGaN/p-GaN界面处的电荷转为负极化电荷，空穴耗尽区缩短，增加了p-AlGaN层和p-GaN层中的非平衡态空穴浓度。此外，电场方向和空穴传输路径方向一致，而且电场对空穴做功随着极化水平逐渐增加[见表2]。其中“-”表示空穴从电场获得能量。同时，由于负极化电荷吸引空穴，并使其在p-EBL/p-AlGaN界面处积聚，降低了p-EBL价带中的势垒高度[59]。因此，DUV LED器件MQWs内的空穴浓度和光输出功率随着p-EBL/p-AlGaN/p-GaN界面处极化水平的增加而增加。综上所述，研究人员建议:采用p-EBL/p-AlGaN/p-GaN这种目前最为常用的p-型层的DUV LED器件，应基于金属极性衬底外延生长，同时通过减小p-EBL/p-AlGaN/p-GaN界面处的应力释放来增加极化水平，从而改善DUV LED器件的空穴注入效率和光输出功率。