Причины и механизмы изменения квантовой эффективности и других характеристик гетероструктур InGaN/GaN в различных режимах работы активно исследуются. Представлены результаты экспериментального исследования изменения внешней квантовой эффективности маломощных InGaN/GaN зеленых светоизлучающих диодов с квантовой ямой и без нее в области пространственного заряда (ОПЗ) гетероструктуры в режиме ускоренных испытаний. Установлено, что после 8 ч испытаний при температуре 300 К в импульсном режиме с амплитудой импульсов тока 0,5 А, длительностью импульсов 100 мкс и скважностью 100 у всех светодиодов без квантовой ямы в ОПЗ внешняя квантовая эффективность увеличивается, а у светодиодов с квантовой ямой уменьшается во всем диапазоне рабочих токов. Показано, что при низком уровне инжекции интенсивность излучения светодиодов без квантовой ямы в ОПЗ определяется рекомбинационными процессами по механизму Шокли - Рида - Холла, а с квантовой ямой - туннельно-рекомбинационными процессами. Токовая тренировка в форсированном импульсном режиме зеленых светодиодов на основе гетероструктур InGaN/GaN в течение 4 ч может быть использована как технологическая операция для стабилизации их светотехнических характеристик и выявления потенциально ненадежных изделий в условиях массового производства.
Сергеев Вячеслав Андреевич
Ульяновский филиал Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук, г. Ульяновск, Россия; Ульяновский государственный технический университет, г. Ульяновск, Россия
Фролов Илья Владимирович
Ульяновский филиал Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельни-кова Российской академии наук, г. Ульяновск, Россия
Широков Алексей Анатольевич
Ульяновский филиал института радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова Российской академии наук, г. Ульяновск, Россия
Радаев Олег Александрович
Ульяновский филиал Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук, г. Ульяновск, Россия; Ульяновский государственный технический университет, г. Ульяновск, Россия.
1. Изучение механизмов, ответственных за деградацию эффективности светодиодов на основе нитридов третьей группы / Н.М. Шмидт, А.С. Усиков, Е.И. Шабунина и др. // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. – 2015. – Т. 15. – №1. – С. 46–53.
2. Redistribution of multi-quantum well states induced by current stress in InxGa1–xN/GaN light-emitting diodes / L. Rigutti, L. Basirico, A. Cavallini et al. // Semiconductor Science and Technology. – 2009. – Vol. 24. – P. 055015.
3. Efficiency droop in InGaN/GaN blue light-emitting diodes: Physical mechanisms and remedies / G. Verzellesi, D. Saguatti, M. Meneghini et al. // J. of Appl. Phys. – 2013. –Vol. 114. – P. 071101.
4. Бочкарева Н.И., Ребане Ю.Т., Шретер Ю.Г. Падение эффективности GaN-светодиодов при высоких плотностях тока: туннельные токи утечки и неполная латераль-ная локализация носителей в квантовых ямах InGaN/GaN // ФТП. – 2014. – Т. 48. – Вып. 8. – С. 1107–1116.
5. Закгейм Д.А., Павлюченко А.С., Бауман Д.А. Мощные синие светодиоды InGaN – пути повышения эффективности // Тез. докл. 7-й Всероссийской конф. «Нитриды галлия, индия и алюминия – структуры и приборы» (Москва, 1–3 февраля 2010 г.). – 2010. – С. 105–106.
6. Study on efficiency droop in InGaN/GaN light-emitting diodes based on differential carrier lifetime analysis / X. Meng, L. Wang, Z. Hao et al. // Appl. Phys. Lett. – 2016. – Vol. 108. – P. 013501.
7. Well-to-well non-uniformity in InGaN/GaN multiple quantum wells characterized by ca-pacitance-voltage measurement with additional laser illumination / T.-S. Kim, B.-J. Ahn, Y. Dong et al. // Appl. Phys. Lett. – 2012. – Vol. 100. – P. 071910.
8. Сергеев В. А., Фролов И. В., Широков А. А. Автоматизированная установка для из-мерения вольт-фарадных характеристик гетеропереходных светодиодов с повышенным разрешением // Приборы и техника эксперимента. – 2014. – №1. – С. 137–138.
9. Шуберт Ф. Светодиоды. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. – 496 с.
10. Piprek J., Nakamura S. Physics of high-power InGaN/GaN lasers // IEE Proc.-Optoelectron. – 2002. – Vol. 149. – No. 4. – P. 145–151.
11. Ковалев А.Н., Маняхин Ф.И. Изменения люминесцентных электрических свойств светодиодов из гетероструктур InGaN/AlGaN/GaN при длительной работе // ФТП. – 1999. – Т. 33. – Вып. 2. – С. 224–232.
12. Наими E.К., Никифоров, С.Г., Рабинович О.И., Сушков В.П. Влияние ультразву-ковой вибрации на деградацию светоизлучающих диодов на основе InGaN // Материалы электронной техники. – 2009. – №1. – С. 86–92.
13. Сергеев В.А., Фролов И.В., Широков А.А. Двухсекционная низкочастотная экви-валентная схема зеленых InGaN-светодиодов для описания шумовых характеристик // Изв. вузов. Электроника. – 2015. – Т. 20. – №6. – С. 598–606.