Туннельно-рекомбинационные токи и эффективность электролюминесценции InGaN/GaN светодиодов
Бочкарева Н.И.1, Zhirnov E.A.2, Ефремов А.А.3, Ребане Ю.Т.1, Горбунов Р.И.1, Шретер Ю.Г.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Department of Physics, Bath University, UK
3Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
Поступила в редакцию: 29 июня 2004 г.
Выставление онлайн: 19 апреля 2005 г.
Механизм инжекционных потерь в светодиодах p-GaN/InGaN/n-GaN с квантовой ямой анализируется с помощью измерений температурных и токовых зависимостей внешней квантовой эффективности в области температур 77-300 K, а также измерений переходных токов. Результаты интерпретируются на основе туннельно-рекомбинационной модели избыточного тока, включающей туннелирование электронов сквозь потенциальный барьер в n-GaN и термическую активацию дырок над барьером в p-GaN. При малых прямых напряжениях доминирует захват электронов на состояния гетерограницы InGaN/p-GaN. Избыточный ток резко увеличивается с напряжением при росте плотности дырок на границе InGaN/p-GaN и рекомбинации их с захваченными электронами. Туннельно-рекомбинационный ток ограничивает инжекцию носителей заряда в квантовую яму и является причиной снижения эффективности при высоких плотностях тока и низких температурах. Пиннинг уровня Ферми связывается с декорированием гетерограниц, границ зерен и дислокаций примесными комплексами.
- T. Mukai, M. Yamada, S. Nakamura. Jap. J. Appl. Phys., 38, 3976 (1999)
- A. Hori, D. Yasunaga, A. Satake, K. Fujiwara. Appl. Phys. Lett., 79, 3723 (2001)
- X.A. Cao, S.F. LeBoeuf, L.B. Rowland, C.H. Yan, H. Liu. Appl. Phys. Lett., 82, 3614 (2003)
- I.A. Pope, P.M. Smowton, P. Blood, J.D. Thomson, M.J. Kappers, C.J. Humphreys. Appl. Phys. Lett., 82, 2755 (2003)
- Y.T. Rebane, N.I. Bochkareva, V.E. Bougrov, D.V. Tarkhin, Y.G. Shreter, E.A. Girnov, S.I. Stepanov, W.N. Wang, P.T. Chang, P.J. Wang. Proc. SPIE, 4996, 113 (2003)
- H.C. Casey, jr., J. Muth, S. Krishnankutty, J.M. Zavada, Appl. Phys. Lett., 68, 2867 (1996)
- P. Perlin, M. Osinski, P.G. Eliseev, V.A. Smagley, J. Mu, M. Banas, P. Sartori. Appl. Phys. Lett., 69, 1680 (1996)
- H. Morkoc. Nitride Semiconductors and Devices (Springer Verlag, Berlin-Heidelberg, 1999)
- J.A. DelAlamo, R.M. Swanson. IEEE Electron Dev. Lett., EDL-7, 629 (1986)
- J.S. Im, A. Moritz, F. Steuber, V. Harle, F. Scholz, A. Hangleiter. Appl. Phys. Lett., 70, 631 (1997)
- Г.Е. Пикус. Основы теории полупроводниковых приборов (М., Наука, 1965)
- K.S.A. Butcher, H. Timmers, Afifuddin, P.P.-T. Chen, T.D.M. Weijers, E.M. Goldys, T.L. Tanslay, R.G. Elliman, J.A. Freitas, jr. J. Appl. Phys., 92, 3397 (2002)
- I. Arslan, N.D. Browning. Phys. Rev. Lett., 91, 165 501 (2003)
- J. Elsner, R. Jones, M.I. Heggie, P.K. Sitch, M. Haugk, Th. Frauenheim, S. Oberg, P.R. Briddon. Phys. Rev. B, 58, 12 571 (1998)
- А.В. Ржанов. Электронные процессы на поверхности полупроводников (М., Наука, 1971)
- С.И. Кириллова, М.Д. Моин, В.Е. Примаченко, С.В. Свечников, В.А. Чернобай. ФТП, 26, 1399 (1992)
- Ю.В. Дубровский, С.В. Морозов. Поверхность. Физика, химия, математика, N 9, 143 (1987)
- D.L. Griscom. Phys. Rev. B, 40, 4224 (1989)
- A. Spitzer, A. Rotz, H. Luth. Surf. Sci., 152/153, 543 (1989)
- J.W. Huang, T.F. Kuech, H. Lu, I. Bhat. Appl. Phys. Lett., 68, 2392 (1996)
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.