Спектры и квантовый выход излучения светодиодов с квантовыми ямами на основе гетероструктур из GaN -- зависимость от тока и напряжения

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова (физический факультет)
Московский институт стали и сплавов

Исследованы квантовый выход и спектры люминесценции светодиодов на основе гетероструктур InGaN/AlGaN/GaN с множественными квантовыми ямами в диапазоне токов J=10^-6-10^-1 А. Светодиоды фирмы Hewlett Packard имели небольшой разброс квантового выхода излучения ($\pm \; 15$%) при рабочих токах ($J~\; 10$ мА). Различия связаны с разной зависимостью интенсивности излучения от тока и напряжения вследствие различия распределения заряженных центров в области пространственного заряда структур и разной роли туннельной компоненты тока при малых напряжениях. При мкА в диодах с малой толщиной области пространственного заряда ( нм) обнаружена полоса туннельного излучения, энергетическое положение максимума которой $$homega_max=1.92-2.05 эВ соответствует напряжению. Положение основного максимума $$homega_max=2.35-2.36 эВ в спектрах при малых токах (J=0.05-0.5 мА) не зависит от напряжения и объясняется излучательными переходами в локализованных состояниях. Спектральная полоса сдвигается с током при $J>1$ мА ($$homega_max=2.36-2.52 эВ); форма полосы описана в модели заполнения хвостов двумерной плотности состояний, обусловленных флуктуациями потенциала. Рассчитана энергетическая диаграмма структуры с множественными квантовыми ямами, которая объясняет 4 параметра модели рекомбинации в хвостах двумерной плотности состояний.

• Текст статьи в формате PDF (462 K)