极性面LED(c-plane LED),工学-光学工程-光学应用-照明-光源-固态光源,极性面发光二极管一般是指GaN基材料以极性面c面为外延生长方向,制备得到的LED器件,在生长方向具有极化电场,具有极性,因而称为极性面LED,也称c面LED。GaN基材料稳定的相是纤锌矿结构,晶格元胞示意图如图1所示。图中,c面是极性面,m面和a面是非极性面,r面是半极性面,(0001)面即c面具有最低的表面能,所以容易获得生长在蓝宝石衬底上c轴取向的Ⅲ族氮化物薄膜。GaN基LED外延薄膜大多数是此取向。可以注意到,纤锌矿GaN六角面内,要么是由Ga原子组成,要么是由N原子组成,并且交替,形成极性面。形成薄膜后,也总是以某一个极性面终止。GaN这种六角对称结构,不具有中心对称中心,其晶胞实际晶格常数偏离理想的六角结构晶格常数,往往会引起极化电场。另外,由于量子阱势阱和势垒的晶格失配,也会引起压电极化。理想的六角结构的晶格常数比。其中,c和a分别是理想纤锌矿结构GaN的晶格常数,而实际GaN、InN和AlN的晶格常数比分别为1.626、1.612和1.601,均小于理想的结构比值。