ОСобливості електрофізичних характеристик вихідних Та опромінених електронами з Е = 2 МeВ світлодіодів GaAs1–xPx
Є.В. Малий1, О.В. Конорева1, В.П. Тартачник,1, П.Г. Литовченко1,
В.В. Борщ2, О.М. Гонтарук1, М.В. Завада1
1Інститут ядерних досліджень НАН України, Київ, Україна
2Полтавський національний технічний університет ім. Ю. Кондратюка, Полтава, Україна
Світлодіоди GaAs1–xPx – випромінювачі у видимому діапазоні світла з відносно простою і добре відлагодженою технологією епітаксійного вирощування, що знайшли широке застосування як у автоматичних системах контролю, так і у пристроях керування потужними джерелами енергії, де уникнути присутності полів із підвищеними рівнями радіації неможливо. Вивчення механізмів деградаційних процесів у неоднорідних об’єктах, їхнє моделювання шляхом контрольованого введення певного виду порушень структури, розробка методів корекції характеристик і відновлення параметрів деградованих приладів – напрямки досліджень, де академічна зацікавленість поєднується з вирішенням технічних задач.
|
|
|
|
Рис. 1. ВАХ, зняті за різних температур помаранчевого світлодіода GaAs1–xPx. Суцільна лінія – вихідний зразок; штрихова – опромінений електронами з енергією Е = 2 МеВ флюенсом Ф = 5,7 ∙ 1015 см–2. |
Рис. 2. ВАХ помаранчевого діода GaAs1–xPx при Т = 300 K і різних флюенсах електронів Ф, см–2: 1 – вихідний зразок; 2 – 2 ∙ 1014; 3 – 4,12 ∙ 1014; 4 – 8,24 ∙ 1014. На вкладці – залежність величини струму I через зразок від густини потоку електронів Ф при U = 2,5 В. |
Враховуючи запити і потреби розробників сучасної мікроелектронної техніки, автори проведених досліджень зосередили основну увагу на одержанні інформації щодо впливу радіаційних дефектів на основні характеристики світлодіодів, базовим матеріалом яких є твердий розчин GaP-GaAs.
Досліджено
вихідні й опромінені електронами світлодіоди GaAs1–xPx.
Виявлено, що у даних зразках при Т = 77–300 K,
подібно до світлодіодів GaP, на
вольт-амперних характеристиках присутні області від’ємного диференційного опору
(рис. 1). Оцінки, зроблені за ВАХ зразка GaAsP, опроміненого флюенсом Ф = 8,24 · 1014 см–2,
Т = 77 K, в області напруг, де величина
струму обмежується опором бази, показують, що додатне значення диференційного
опору становить 
162 Ом,
після переходу в режим ВДО 
Ом;
після опромінення – відповідно 
Ом та 
Ом.
В області
робочих зміщень за фіксованої напруги на зразку U = 2,5 В
дозова залежність прямого струму експоненційна: 
, де А = 8,5 · 10–2А;
= 7 · 10–16 cм2,
що добре узгоджується з характером зміни концентрації носіїв заряду,
характерної для GaP.
На рис. 2 наведено ВАХ за кімнатної температури і різних густин потоку. Значення контактної різниці потенціалів Uk становлять 2,12 еВ (1), 2,2 еВ (2), 2,25 еВ (3), 2,32 еВ (4).
