Работа опубликована в журнале Физика и техника полупроводников, т. 35, в. 7, с. 861-868 (2001).

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

В.Е. Кудряшов, С.С. Мамакин, А.Н. Туркин, А.Э. Юнович, А.Н. Ковалев, Ф.И.Маняхин

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 (± 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 J=<sssim 100 мкА в диодах с малой толщиной области пространственного заряда (=<sssim 120 нм) обнаружена полоса туннельного излучения, энергетическое положение максимума которой homegamax=1.92-2.05 эВ соответствует напряжению. Положение основного максимума homegamax=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 (homegamax=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.


Люминесценция гетероструктур с квантовыми ямами