структура вольт-амперних характеристик світлодіодів gap

 

О.В. Конорева¹, П.Г. Литовченко¹, О.І. Радкевич², Ю.В. Павловський³, М.Б. Пінковська¹, І.В. Петренко¹, В.П. Тартачник¹

 

¹Інститут ядерних досліджень НАН України, Київ, Україна

²ДП "Науково-дослідний інститут мікроприладів" НТК "Інститут монокристалів"
НАН України, Київ, Україна

³Дрогобицький державний педагогічний університет імені Івана Франка, Дрогобич, Україна

 

Світлодіоди на основі твердих розчинів GaAsP порівняно з випромінювачами, вирощеними на основі GaP, мають ряд переваг. Першою і найважливішою слід вважати можливість плавної зміни ширини забороненої зони, варіюючи склад розчину, що дозволяє одержувати джерела світла з різними довжинами хвиль. Друга – це значний квантовий вихід електролюмінесценції у разі досягнення оптимального співвідношення у розчині між GaP і GaAsP (~ 40 % GaP).

Способи підвищення якості діодних структур базуються на дослідженні природи різноманітних нерегулярностей, які впливають на характеристики приладів, а також на вивченні механізмів взаємодії дефектів технологічного і радіаційного походження з центрами рекомбінації.

Нами досліджувалися світлодіоди GaAsP, вирощені методом епітаксії і леговані азотом.

Виявлено, що за низьких температур (77–130 K) як і в діодах GaP [1], на вольт-амперних характеристиках (ВАХ) виникають області від’ємного диференційного опору (ВДО) N- та S-типу. На відміну від зразків GaP, N-ділянка має вигляд окремих сходинок у межах 2,5–6,5 В, котрі згодом переходять у ВДО S-типу. Однією з можливих причин виникнення такої структури можуть бути флуктуації розподілу атомів твердого розчину, які призводять до локальних змін ширини забороненої зони напівпровідника і можливого зона-зонного чи зона-домішкового тунелювання носіїв. Розрахунки, проведені в межах лінійності ВАХ, показали, що опромінення спричинює збільшення контактної різниці потенціалів унаслідок зміни зарядового стану поверхневих рівнів.

Радіаційна деградація інтенсивності електролюмінесценції – результат уведення в кристал безвипромінювальних рівнів радіаційних дефектів та руйнування їхніми полями основних центрів свічення – екситонів, зв’язаних на атомах азоту.

 

1.    G. Gaydar, O. Konoreva, Ye. Maliy, Ya. Olikh, I. Petrenko, M. Pinkovska, O. Radkevych, V. Tartachnyk Superlattices and Microstructures 104 (2017) 316.