Влияние хвостов локализованных состояний в InGaN на уменьшение эффективности GaN-светодиодов с ростом плотности тока
Бочкарева Н.И.1, Вороненков В.В.2, Горбунов Р.И.1, Зубрилов А.С.1, Латышев Ф.Е.3, Леликов Ю.С.1, Ребане Ю.Т.1, Цюк А.И.1, Шретер Ю.Г.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
3НИИ физики им. В.А. Фока физического факультета СПбГУ, Санкт-Петербург, Россия
Поступила в редакцию: 25 января 2012 г.
Выставление онлайн: 20 июля 2012 г.
Изучается механизм уменьшения внутренней квантовой эффективности InGaN/GaN структур с множественными квантовыми ямами при плотностях тока до 40 А/см2 в мощных светодиодах. Показано, что существует корреляция между уменьшением эффективности и уширением высокоэнергетичного края спектра излучения с ростом плотности тока. Показано также, что эффективность является спектрально зависимой величиной и эффективность эмиссии фотнов с более высокой энергией начинает уменьшаться при большей плотности тока. Рассмотрено влияние туннельного и активационного механизмов термализации носителей, захваченных в мелкие состояния хвостов в запрещенной зоне InGaN, на эффективность и форму спектра излучения. Анализ результатов позволяет сделать вывод, что причиной падения эффективности при высокой плотности тока является относительное возрастание вклада безызлучательной рекомбинации через состояния дефектов в результате роста заселенности глубоких состояний хвостов зон в InGaN. Показано, что близкий к теоретическому пределу коэффициент полезного действия может быть реализован при низковольтной туннельной инжекции в локализованные состояния хвостов зон в активной области InGaN.
- T. Mukai, M. Yamada, S. Nakamura. Jpn. J. App. Phys., pt 1, 38, 3976 (1999)
- P.G. Eliseev, M. Osinski, H. Li, I.V. Akimova. Appl. Phys. Lett., 75, 3838 (1999)
- B. Monemar, B.E. Sernelius. Appl. Phys. Lett., 91, 181 103 (2007)
- A. Hori, D. Yasunaga, A. Satake, K. Fujiwara. Appl. Phys. Lett., 79, 3723 (2001)
- I.A. Pope, P.M. Smowton, P. Blood, J.D. Thomson, M.J. Kappers, C.J. Humphreys. Appl. Phys. Lett., 82, 2755 (2003)
- M.H. Kim, M.F. Schubert, Q. Dai, J.K. Kim, E.F. Schubert, J. Piprek, Y. Park. Appl. Phys. Lett., 91, 183 507 (2007)
- Y.C. Shen, G.O. Mueller, S. Watanabe, N.F. Gardner, A. Munkholm, M.R. Krames. Appl. Phys. Lett., 91, 141 101 (2007)
- S. Chichibu, T. Azuhata, T. Sota, S. Nakamura. App. Phys. Lett., 69, 4188 (1996)
- P. Perlin, V. Iota, B.A. Weinstein, P. Wisniewski, T. Suski, P.G. Eliseev, M. Osinski. Appl. Phys. Lett., 70, 2993 (1997)
- Y. Narukava, Y. Kavakami, S. Fujita, S. Nakamura. Phys. Rev. B, 59, 10 283 (1999)
- Н.И. Бочкарева, Д.В. Тархин, Ю.Т. Ребане, Р.И. Горбунов, Ю.С. Леликов, И.А. Мартынов, Ю.Г. Шретер. ФТП, 41, 88 (2007)
- N.I. Bochkareva, V.V. Voronenkov, R.I. Gorbunov, A.S. Zubrilov, Y.S. Lelikov, P.E. Latyshev, Y.T. Rebane, A.I. Tsyuk, Y.G. Shreter. Appl. Phys. Lett., 96, 133 502 (2010)
- Y.H. Cho, T.J. Schmidt, S. Bidnyk, G.H. Gainer, J.J. Song, S. Keller, U.K. Mishra, S.P. DenBaars. Phys. Rev. B, 61, 7571 (2000)
- R.F. Street. Phys. Rev. B, 23, 861 (1981)
- W. Fuhs. J. Optoelectron. Adv. Mater., 7, 1889 (2005)
- S.T. Lai, M.V. Klein. Phys. Rev. B, 29, 3217 (1984)
- M. Oueslati, M. Zouaghi, M.E. Pistol, L. Samuelson, H.G. Grimmeiss, M. Balkanski. Phys. Rev. B, 32, 8220 (1985)
- R.W. Martin, P.G. Middleton, E.P. O'Donnel, W. Van der Stricht. Appl. Phys. Lett., 74, 263 (1999)
- H.C. Casey, Jr., J. Muth, S. Krishnankutty, J.M. Zavada. Appl. Phys. Lett., 68, 2867 (1996)
- В.Е. Кудряшов, А.Н. Туркин, А.Е. Юнович, А.Н. Ковалев, Ф.И. Маняхин. ФТП, 33, 445 (1999)
- P. Perlin, M. Osinski, P.G. Eliseev, V.A. Smagley, J. Mu, M. Banas, P. Sartori. Appl. Phys. Lett., 69, 1680 (1996)
- P.G. Eliseev, P. Perlin, J. Lee, M. Osinski. Appl. Phys. Lett., 71, 569 (1997)
- S.F. Chichibu, H. Marchand, M.S. Minsky, S. Keller, P.T. Fini, J.P. Ibbetson, S.B. Fleischer, J.S. Speck, J.E. Bowers, E. Hu, U.K. Mishra, S.P. DenBaars, T. Deguchi, T. Sota, S. Nakamura. Appl. Phys. Lett., 74, 1460 (1999)
- Y. Narukava, Y. Kawakami, S. Fujita, S. Fujita, S. Nakamura. Phys. Rev. B, 55, R1938 (1997)
- C. Gourdon, P. Lavallard. Phys. Status Solidi B, 153, 641 (1989)
- Don Monroe. Phys. Rev. Lett., 54, 146 (1985)
- Y. Narukawa, M. Ichikawa, D. Sanga, M. Sano, T. Mukai. J. Phys. D: Appl. Phys., 43, 354 002 (2010).
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.