Особенности развития деградации внешней квантовой эффективности мощных синих светодиодов на основе квантоворазмерных InGaN/GaN структур

• Автор: Черняков, Антон Евгеньевич
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 157 с. : ил.

Оглавление
Введение

Актуальность темы

Основные цели и задачи

Научная новизна работы

Практическая ценность

Основные положения, выносимые на защиту

Апробация работы

Структура и объем диссертации

Глава 1. Обзор литературы

1.1 Мощные синие 1пОаМЛЗаМ светодиоды - основа для создания энергосберегающего твердотельного освещения
1.2. Дизайн и технология получения мощных синих светодиодов на основе квантоворазмерных 1пОаМЛЗа181 структур
Структурные особенности и специфика дефектов в нитриде галлия и светоизлучающих структурах
1.4. Безызлучательная рекомбинация в А31Ч наноматериалах и особенности излучательной рекомбинации в светоизлучающих 1пСаЫ/СаМ структурах и светодиодах
1.3. Основные закономерности развития деградации мощных синих 1пОаМ/СаЫ светодиодов, известные к началу выполнения работы
Выводы:
Глава 2. Основные объекты исследования, технология выращивания и традиционные методы диагностики светоизлучающих квантоворазмерных ГиСаГЧ/СаК структур
2.1 Основные объекты исследования и технология выращивания светоизлучающих квантоворазмерных 1пОа1чГ/ОаН структур
2.2. Традиционные методы исследования структурных, электрических и оптических свойств светоизлучающих структур
2.3. Методы старения мощных синих светодиодов
Глава 3. Комплекс методов, позволяющий реализовать новый подход в изучении развития деградации внешней квантовой эффективности мощных синих InGaN/GaN светодиодов
3.1. Методика определения характера организации наноматериала светоизлучающих квантоворазмерных 1пОа!4/ОаК структур на основе мультифрактального анализа
3. 2. Теоретическое и экспериментальное изучение растекания тока по площади д>-н-перехода 1пОа14/ОаМ светодиодов
3.3. Изучение низкочастотного шума в мощных синих 1пОаИ/ОаИ светодиодах
Выводы:
Глава 4. Исследование развития деградации внешней квантовой эффективности мощных синих InGaN/GaN светодиодов с разным характером организации наноматериала на разных временных стадиях старения
4.1. Основные закономерности развития деградации внешней квантовой эффективности мощных синих 1пОаМОаЫ светодиодов
4.2. Основные закономерности развития деградации ВКЭ светодиодов на финальной стадии старения
4.3. Механизмы, ответственные за развитие деградации ВКЭ мощных синих 1пОа14ЛЗаМ светодиодов

4.4. Скорость развития деградации ВКЭ светодиодов, классифицированных по характеру организации наноматериал (уровню
токов утечки)
4.5. Причины катастрофических отказов и методы выявления ненадежных
светодиодов
Выводы:
Заключение
Список литературы

последнюю роль могут играть особенности р - типа нитрида галлия, большая энергия ионизации акцепторных примесей (160-200 мэВ, что в несколько раз больше, чем на традиционных материалах), необходимость введения высоких концентраций магния, неизбежно приводит к ухудшению его инжекционных свойств. Все перечисленные неясности затрудняли изучение деградации ВКЭ мощных синих ШОаМ/ваИ светодиодов.
1.3. Основные закономерности развития деградации мощных синих InGaN/GaN светодиодов, известные к началу выполнения работы.
Развитие деградации ВКЭ светодиодов изучают, подвергая их искусственному старению, используя комбинацию температурных, временных и инжекционных режимов. Контроль значений внешней квантовой эффективности после разных временных стадий старения светодиода при фиксированном значении инжекционного тока и температуры окружающей среды позволяет определить скорость деградации, внешней квантовой эффективности (оптической мощности) светодиодов. Для светодиодов на традиционных А3В5 материалах, как правило, скорость процесса деградации постоянна на разных временных интервалах, поэтому для ее определения необязательно проводить долговременные испытания, достаточно сотен часов и срок службы можно оценивать по соотношению 1 (стр. 13). Кроме того, легко рассчитать изменение скорости деградации с изменением температуры р-п - перехода, с помощью известной модели Аррениуса [31] по соотношению:
сг2 = агехр [ЕА &-1 (1/т’1 - 1/т2)) (2)

а 1 - скорость деградации при температуре перехода Т
а 2 - скорость деградации при температуре перехода Т
Еа- энергия активации, 0.43 еУ(типичное значение для традиционных А3 В
к - постоянная Больцмана, Т - температура р-п перехода в °К