Вышедшие номера
Зависимость параметров спектра излучения InGaN/GaN-светодиода от величины инжекционного тока
Иго А.В.1, Вострецова Л.Н.1, Рибенек В.А.1
1Ульяновский государственный университет, Ульяновск, Россия
Email: igoalexander@mail.ru
Поступила в редакцию: 23 декабря 2024 г.
В окончательной редакции: 9 марта 2025 г.
Принята к печати: 17 апреля 2025 г.
Выставление онлайн: 21 мая 2025 г.

Проведены измерения спектров излучения InGaN/GaN-светодиодов с квантовыми ямами для токов инжекции от 1 мкА до 55 мА. Проведен анализ зависимости параметров спектра излучения от величины тока с применением модели, когда процесс инжекции электронов в область квантовой ямы рассматривался как неравновесный стационарный процесс. Моделированием определено, что уменьшение квантового выхода при больших токах связано с уменьшением времени жизни носителей тока за счет увеличения температуры в области p-n-перехода за счет джоулева тепла. Температура в области p-n-перехода была оценена по ширине спектра излучения моделированием вольт-амперной характиристики, по наклону коротковолнового крыла спектра излучения и измерением спектров люминесценции ионов Cr3+ сапфировой подложки. При температуре окружающей среды 23 oC при пропускании тока 55 мА температура в области квантовой ямы оценена равной 97 oC, в области p-n-перехода - 60 oC, сапфировой подложки - 45 oC. Моделированием показано, что измерением зависимости сдвига максимума спектра излучения от величины тока можно определить важнейшие параметры InGaN/GaN-структуры с квантовыми ямами. Ключевые слова: InGaN/GaN, структуры с квантовой ямой, эффективность излучения, моделирование спектра.
  1. E.F. Schubert. Light Emitting Diodes (Cambridge University Press, 2006)
  2. K.A. Bulashevich, V.F. Mymrin, S.Yu. Karpov, I.A. Zhmakin, A.I. Zhmakin. J. Comput. Phys., 213, 214 (2006)
  3. А.А. Ефремов, Н.И. Бочкарева, Р.И. Горбунов, Д.А. Лавринович, Ю.Т. Ребане, Д.В. Тархин, Ю.Г. Шретер. ФТП, 40, 621 (2006)
  4. J. Cho, E.F. Schubert, J. Kim. Laser Photon. Rev., 7, 408 (2013)
  5. S. Karpov Optical Quant. Electron., 47, 1293 (2015)
  6. J. Piprek. Appl. Phys. Lett., 107, 031101 (2015)
  7. K. Bulashevich, S. Karpov. Phys. Status Solidi C, 5, 2066 (2008)
  8. М.Л. Бадгутдинов, А.Э. Юнович. ФТП, 42, 438 (2008)
  9. К.Г. Золина, В.Е. Кудряшов, А.Н. Туркин, А.Э. Юнович. ФТП, 31, 1055 (1997)
  10. В.Е. Кудряшов, С.С. Мамакин, А.Н. Туркин, А.Э. Юнович, А.Н. Ковалев, Ф.И. Маняхин. ФТП, 35, 861 (2001)
  11. А.И. Ансельм. Введение в теорию полупроводников (М., 1978)
  12. R. Chingolani, W. Stolz, K. Ploog. Phys. Rev. B, 40, 2950 (1989)
  13. F. Sonmeza, E. Arslanb, S. Ardalid, E. Tirasa, E. Ozbay. J. Alloys Compd., 864, 158895 (2021)
  14. K. Lee, M.S. Shur. J. Appl. Phys., 54 (11), 6432 (1983)
  15. A.E. Chernyakov, K.A. Bulashevich, S.Y. Karpov, A.L. Zakgeim. Phys. Status Solidi A, 210, 466 (2013)
  16. А.Л. Закгейм, Г.Л. Курышев, М.Н. Мизеров, В.Г. Половинкин, И.В. Рожанский, А.Е. Черняков. ФТП, 44, 390 (2010)
  17. Z. Vaitonis, Р. Vitta, A. Zukauskas. J. Appl. Phys., 103, 093110 (2008)
  18. C. Winnewisser, J. Schneider, M. Borsch, H.W. Rotter. J. Appl. Phys., 89, 3091 (2001)
  19. D.D. Ragan, R. Gustavsen, D. Schiferl. J. Appl. Phys., 72, 5539 (1992)