Вышедшие номера
Численное моделирование InGaN/AlGaN-светодиодов с градиентными AlGaN-барьерами
Артеев Д.С.1,2, Сахаров А.В.1,2, Николаев А.Е.1,2, Родин С.Н.1,2, Цацульников А.Ф.2
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Научно-технологический центр микроэлектроники и субмикронных гетероструктур Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия
Email: ArteevDS@mail.ioffe.ru, Val@beam.ioffe.ru, AEN@mail.ioffe.ru, Andrew@beam.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 5 мая 2026 г.
В окончательной редакции: 23 июля 2026 г.
Принята к печати: 28 июля 2026 г.
Выставление онлайн: 14 октября 2026 г.

Выполнено одномерное численное моделирование светодиодных структур ближнего ультрафиолетового диапазона с InGaN-квантовыми ямами и различными профилями состава AlGaN-барьерных слоев: однородными Al0.05Ga0.95N и градиентными AlGaN. Показано, что использование градиентных барьеров с увеличением мольной доли AlN по направлению к p-области позволяет повысить внутреннюю квантовую эффективность до 56 % и эффективность инжекции до 89 % за счет изменения профиля зон и пространственного распределения носителей заряда, что приводит к снижению безызлучательной рекомбинации в барьерных слоях. Также показано, что при неоптимальном дизайне доля рекомбинации Шокли-Рида-Холла в барьерных слоях может достигать 70 % от ее общего темпа в структуре. Ключевые слова: нитрид галлия, светодиод, InGaN, AlGaN, моделирование, квантовая яма.
  1. Y. Shen, Y. Zhang, L. Yu, K. Li, H. Pi, J. Diao, W. Hu, W. Song, C. Zhang, S. Li. J. Disp. Technol., 11, 677 (2015). DOI: 10.1109/JDT.2015.2421361
  2. C. Xing, H. Yu, Z. Ren, H. Zhang, J. Dai, C. Chen, H. Sun. IEEE J. Quant. Electron., 56, 1 (2020). DOI: 10.1109/JQE.2019.2956344
  3. S. Cui, G. Tao, L. Gong, X. Zhao, S. Zhou. Materials, 15, 8649 (2022). DOI: 10.3390/ma15238649
  4. DDCC-1D --- Optoelectronic Device Simulation Laboratory [Электронный ресурс]. URL: https://yrwu-wk.ee.ntu.edu.tw/index.php/ddcc-1d/ (дата обращения 02.05.2026)
  5. M. Filoche, M. Piccardo, Y.-R. Wu, C.-K. Li, C. Weisbuch, S. Mayboroda. Phys. Rev. B, 95, 144204 (2017). DOI: 10.1103/PhysRevB.95.144204
  6. I. Vurgaftman, M.P. Lumb, J.R. Meyer. Bands and Photons in III-V Semiconductor Quantum Structures (Oxford University Press, 2020). DOI: 10.1093/oso/9780198767275.001.0001
  7. W.V. Lundin, A.E. Nikolaev, A.V. Sakharov, S.O. Usov, E.E. Zavarin, P.N. Brunkov, M.A. Yagovkina, N.A. Cherkashin, A.F. Tsatsulnikov. Semiconductors, 48, 53 (2014). DOI: 10.1134/S1063782614010199
  8. C.-Z. Zhao, T. Wei, L.-Y. Chen, S.-S. Wang, J. Wang. Superlat. Microstr., 109, 758 (2017). DOI: 10.1016/j.spmi.2017.06.006
  9. S. Huang, M. Ikeda, F. Zhang, M. Zhang, J. Zhu, S. Zhang, J. Liu. J. Semiconductors, 45, 082501 (2024). DOI: 10.1088/1674-4926/24010017
  10. Y. Nakagawa, M. Haraguchi, M. Fukui, S. Tanaka, A. Sakaki, K. Kususe, N. Hosokawa, T. Takehara, Y. Morioka, H. Iijima, M. Kubota, M. Abe, T. Mukai, H. Takagi, G. Shinomiya. Jpn. J. Appl. Phys., 43, 23 (2004). DOI: 10.1143/JJAP.43.23
  11. T.T. Mnatsakanov, M.E. Levinshtein, L.I. Pomortseva, S.N. Yurkov, G.S. Simin, M. Asif Khan. Solid State Electron., 47, 111 (2003). DOI: 10.1016/S0038-1101(02)00256-3
  12. A.L. Efros, M.E. Raikh. In: Optical Properties of Mixed Crystals, ed. by R.J. Elliott, I.P. Ipatova (Elsevier, Amsterdam, 1988) v. 23, p. 133. DOI: 10.1016/B978-0-444-87069-8.50009-9
  13. S.Yu. Karpov, Y.N. Makarov. Appl. Phys. Lett., 81, 4721 (2002). DOI: 10.1063/1.1527225
  14. D.S. Arteev, A.V. Sakharov, E.E. Zavarin, W.V. Lundin, M.V. Rzheutski, E.V. Lutsenko, A.F. Tsatsulnikov. Semicond. Sci. Technol., 36, 125007 (2021). DOI: 10.1088/1361-6641/abfbdb
  15. D.S. Arteev, S.Y. Karpov, A.V. Sakharov, A.E. Nikolaev, S.O. Usov, W.V. Lundin, A.F. Tsatsulnikov. Semicond. Sci. Technol., 35, 045017 (2020). DOI: 10.1088/1361-6641/ab74

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.