Влияние баллистической утечки на температурную зависимость квантового выхода светодиодов на основе множественных квантовых ям InGaN/GaN
Прудаев И.А.1, Копьев В.В.1, Романов И.С.1, Олейник В.Л.1
1Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск, Россия
Email: funcelab@gmail.com
Поступила в редакцию: 29 марта 2016 г.
Выставление онлайн: 20 января 2017 г.
В работе исследованы зависимости квантового выхода от температуры и уровня возбуждения для светодиодов на основе множественных квантовых ям InGaN/GaN. Эксперимент проводился для двух режимов возбуждения люминесценции. Сравнение результатов, полученных при фото- и электролюминесценции, показало, что в области высокой плотности тока наблюдаются дополнительные низкотемпературные потери (дополнительные к потерям, связанным с оже-рекомбинацией). Это обусловливает инверсию температурной зависимости квантового выхода при температурах меньше 220-300 K. В результате анализа установлено, что потери связаны с утечкой электронов из активной области светодиода. Для объяснения экспериментальных данных привлечена модель баллистической утечки. Результаты моделирования качественно согласуются с экспериментальными зависимостями квантового выхода от температуры и плотности тока. DOI: 10.21883/FTP.2017.02.44112.8251
- S. Watanabe, N. Yamada, M. Nagashima, Y. Ueki, C. Sasaki, Y. Yamada, T. Taguchi, K. Tadatomo, H. Okagawa, H. Kudo. Appl. Phys. Lett., 83 (24), 4906 (2003)
- A. Sasaki, S. Shibakawa, Y. Kawakami, K. Nishizuka, Y. Narukawa, T. Mukai. Jpn. J. Appl. Phys., 45 (11), 8719 (2006)
- T. Kohno, Y. Sudo, M. Yamauchi, K. Mitsui, H. Kudo, H. Okagawa, Y. Yamada. Jpn. J. Appl. Phys., 51, 072102 (2012)
- Y.C. Shen, G.O. Mueller, S. Watanabe, N.F. Gardner, A. Munkholm, M.R. Krames. Appl. Phys. Lett., 91, 141101 (2007)
- J.H. Chen, Z.C. Feng, J.C. Wang, H.L. Tsai, J.R. Yang, A. Parekh, E. Armour, P. Faniano. J. Cryst. Growth, 287, 354 (2006)
- И.А. Прудаев, И.С. Романов, В.В. Копьев, С.Б. Ширапов, О.П. Толбанов, С.С. Хлудков. Изв. вузов. Физика, 56 (7), 30 (2013)
- J. Ma, X. Ji, G. Wang, X. Wei, H. Lu, X. Yi, R. Duan, J. Wang, Y. Zeng, J. Li, F. Yang, C. Wang, G. Zou. Appl. Phys. Lett., 101, 131101 (2012)
- Н.И. Бочкарева, E.A. Zhirnov, А.А. Ефремов, Е.Т. Ребане, Р.И. Горбунов, Ю.Г. Шретер. ФТП, 39 (5), 627 (2005)
- D.S. Meyaard, G.-B. Lin, Q. Shan, J. Cho, E.F. Schubert, H. Shim, M.-H. Kim, C. Sone. Appl. Phys. Lett., 99, 251115 (2011)
- А.С. Павлюченко, И.В. Рожанский, Д.А. Закгейм. ФТП, 43 (10), 1391 (2009)
- K. Fudjiwara, H. Jimi, K. Kaneda. Phys. Status Solidi C, 6 (S2), S814 (2009)
- И.А. Прудаев, И.Ю. Голыгин, С.Б. Ширапов, И.С. Романов, С.С. Хлудков, О.П. Толбанов. ФТП, 47 (10), 1391 (2013)
- I. Prudaev, O. Tolbanov, S. Khludkov. Phys. Status Solidi A, 212 (5), 930 (2015)
- C.H. Wang, J.R. Chen, C.H. Chiu, H.C. Kuo, Y.-L. Li, T.C. Lu, S.C. Wang. IEEE Photon. Tech. Lett., 22 (4), 236 (2010)
- I.E. Titkov, S.Yu. Karpov, A. Yadav, V.L. Zerova, M. Zulonas, B. Galler, M. Strassburg, I. Pietzonka, H.-J. Lugauer, E.U. Rafailov. IEEE J. Quant. Electron., 50 (11), 911 (2014)
- A. Laubsch, M. Sabathil, W. Bergbauer, M. Strassburg, H. Lugauer, M. Peter, S. Lutgen, N. Linder, K. Streubel, J. Hader, J.V. Moloney, B. Pasenow, S.W. Koch. Phys. Status Solidi C, 6 (S2), S913 (2009)
- В.С. Сизов, В.В. Неплох, А.Ф. Цацульников, А.В. Сахаров, В.В. Лундин, Е.Е. Заварин, А.Е. Николаев, А.М. Минтаиров, J.L. Merz. ФТП, 44 (12), 1615 (2010)
- M.F. Schubert, J. Xu, Q. Dai, F.W. Mont, J.K. Kim, E.F. Schubert. Appl. Phys. Lett., 94, 081 114 (2009)
- J. Piprek. Phys. Status Solidi A, 207 (10), 2217 (2010)
- S. Yu. Karpov. Opt. Quantum Electron., 47 (6), 1293 (2015)
- Ф.Е. Шуберт. Светодиоды, пер. под ред. А.Э. Юновича (М., физматлит, 2008) гл. 2, с. 60
- J. Hader, J.V. Moloney, S.W. Koch. Appl. Phys. Lett., 99, 181 127 (2011)
- X. Ni, X. Li, J. Lee, S. Liu, V. Avrutin, A. Matulionis, U. Ozgur, H. Morkoc. Superlat. Microstruct., 48, 133 (2010)
- А.В. Сахаров, В.В. Лундин, Е.Е. Заварин, М.А. Синицын, А.Е. Николаев, С.О. Усов, В.С. Сизов, Г .А. Михайловский, Н.А. Черкашин, M. Hytch, F. Hue, Е.В. Яковлев, А.В. Лобанова, А.Ф. Цацульников. ФТП, 43 (6), 841 (2009)
- D.A. Zakheim, A.S. Pavluchenko, D.A. Bauman, K.A. Bulashevich, O.V. Khokhlev, S.Yu. Karpov. Phys. Status Solidi A, 209 (3), 456 (2012)
- D. Yang, L. Wang, W.-B. Lv, Z.-B. Hao, Y. Luo. Superlat. Microstruct., 82, 26 (2015)
- K.A. Bulashevich, V.F. Mymrin, S.Yu. Karpov, I.A. Zhmakin, A.I. Zhmakin. J. Comp. Phys., 213, 214 (2006)
- S.Yu. Karpov. Proc. SPIE Gallium Nitride Materials and Devices VI (San Francisco, USA, 2011) v. 7939, p. 79391C
- D.A. Browne, B. Mazumder, Y.-R. Wu, J.S. Speck. J. Appl. Phys., 117, 185703 (2015)
- А.И. Ансельм. Введение в физику полупроводников (М., Наука, 1978) гл. 8, п. 6, с. 484
- И.А. Прудаев, И.В. Ивонин, О.П. Толбанов. Изв. вузов. Физика, 54 (12), 66 (2011)
- И.А. Прудаев, Ю.Л. Зубрилкина, А.А. Бактыбаев, И.С. Романов. Изв. вузов. Физика, 57 (9), 86 (2014)
- Don Monroe. Phys. Rev. Lett., 54, 146 (1985)
- П.Г. Елисеев. Введение в физику инжекционных лазеров (М., Наука, 1983) гл. 6, с. 186
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.