ЕЛЕКТРООПТИЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ СВІТЛОДІОДІВ GaAs_1-xP_x

 

І.В. Петренко¹, О.В. Конорева¹, Є.В. Малий¹, М.Б. Пінковська¹, В.М. Попов²,

В.П. Тартачник¹

 

¹ Інститут ядерних досліджень НАН України, Київ

² Науково-дослідний інститут “Мікроприлад”, Київ

 

Діодні структури, одержані на основі твердих розчинів GaAs-GaP, порівняно з бінарними GaP, знайшли широке застосування завдяки можливості плавної зміни ширини забороненої зони шляхом коригування складу випромінюючої області, а відтак і положення спектрального максимуму свічення. Легування ізоелектронною домішкою азоту дозволило створювати випромінювальні центри, енергія зв’язку екситонів на яких, будучи фіксованою відносно дна С-зони, забезпечувала одержання ефективних помаранчевих, червоних і жовтих випромінювачів. Висока яскравість обумовлювалась використанням складу при значеннях х, близьких до 0.4, коли матеріал стає прямозонним і ймовірність випромінювальної рекомбінації зростає.

У поданій роботі приведені результати досліджень електрооптичних характеристик помаранчевих та жовтих світлодіодних структур, одержаних на основі розчинів GaAs_1‑xP_x. Вимірювались спектри електролюмінесценції та вольт-амперні характеристики (ВАХ) в інтервалі температур 77 – 300 К.

Спектральні криві містять лінії випромінювання екситонів та їхніх фононних повторень; особливо інтенсивною є складова, обумовлена рекомбінацією екситона, зв’язаного на парі сусідніх атомів азоту, котра проявляє різку температурну залежність з тенденцією до зменшення інтенсивності зі зростанням температури.

Як і у випадку фосфідо-галієвих діодів, на ВАХ в області низьких температур 145 К також виникають ділянки від’ємного диференційного опору (ВДО), причому, у структурах GaAs_1-xP_x ВДО розпадається на дві окремі частини.

Виявлені особливості можуть формуватися у процесі захоплення носіїв заряду глибокими рівнями, локалізованими в межах і-шару p-n-переходу.

Перебування діода у режимі нестійкості може бути використане з метою створення на його основі генератора низькотемпературних світлових коливань.