Создание и исследование спонтанных источников света для средней ИК-области спектра на основе узкозонных полупроводников А3В5

• Автор: Калинина, Карина Вадимовна
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 128 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Светодиоды для средней ИК-области спектра 1.6 — 5 мкм (обзор)

1.1. Узкозонные полупроводниковые материалы А3В5 для светоизлучающих структур, работающих в диапазоне 1.6-5 мкм

1.1.1. Бинарные соединения ОаБЬ и 1пАб

1.1.2. Многокомпонентные твердые растворы на основе ваБЬ

1.1.3. Многокомпонентные твердые растворы на основе ІпАв

1.2. Особенности зонных энергетических диаграмм гетеропереходов I и И типа на основе узкозонных полупроводников А3В5

1.3. Излучательная и безызлучательная рекомбинация в гетеропереходах I и И типа

1.4. Электролюминесцентные свойства светодиодов на основе гетероструктур ОаІпАкБЬ/АЮаАзБЬ (1.6 -2.4 мкм)
1.5. Электролюминесцентные свойства светодиодов на основе гетероструктур іпАзБЬ/іпАбБЬР (3-5 мкм)
1.6. Способы повышения оптической мощности светодиодов на основе узкозонных гетеро структур А3В5
1.7. Выводы к главе
Глава 2. Методика создания и исследования светодиодных гетероструктур на основе узкозонных твердых растворов в системе СаБЬ-ІпАя
2.1. Особенности технологии жидкофазной эпитаксии (ЖФЭ) гетероструктур на основе твердого раствора ОаІпАзБЬ
2.2. Особенности технологии газофазной эпитаксии из металлоорганических соединений (МОГФЭ) гетеро структур на основе ІпАз/ІпАзБІфР)
2.3. Постростовая обработка светодиодных гетероструктур
2.4. Методика исследования вольт-амперных и люминесцентных характеристик светодиодных гетероструктур
2.5. Выводы к главе

Глава 3. Новые подходы к созданию высокоэффективных спонтанных источников излучения для среднего ИК диапазона (1.6 - 5 мкм) на основе объемных гетероструктур А3В5
Введение
3.1. Исследование электролюминесценции в объемных гетероструктурах I типа на основе 1пАз/1пАз8Ь(Р)
3.2. Исследование электролюминесценции в объемных изотопных и анизотипных гетероструктурах II типа на основе ваБЬ с высокими потенциальными барьерами
3.2.1. Исследование электролюминесценции в изотопной гетероструктуре N1-
СаБЬ/Ы-АЮаАзЗЬ/пНпОаАзЗЬ
3.2.2. Исследование электролюминесценции в анизотипных гетероструктурах на
основе ваБЬ
3.3. Выводы к главе
Глава 4. Исследование электролюминесценции в квантово-размерных гетероструктурах на основе СаЯЬ с глубокими квантовыми ямами А1(Аз)8ЬЛпА88Ь/А1(А*)8Ь
Введение
4.1. Создание и характеризация квантово-размерных гетероструктур на основе ваБЬ с глубокой квантовой ямой А1(Аз)5Ь/1пАз5Ь/А1(Аз)5Ь, выращенных методом МОГФЭ
4.2. Обнаружение и исследование эффекта сверхлинейной зависимости интенсивности люминесценции и оптической мощности от тока накачки в гетероструктурах с глубокой квантовой ямой
4.3. Теоретические оценки процесса ударной ионизации в глубокой квантовой яме и сопоставление с экспериментом
4.4. Выводы к главе
Глава 5. Применение светодиодов на основе узкозонных гетероструктур для создания портативного анализатора содержания воды в нефти
Введение

5.1. Исследование поглощения воды и нефти с помощью светодиодов, излучающих в диапазоне 1.6-2.3 мкм
5.2. Разработка оптической ячейки на основе светодиодной матрицы портативного анализатора воды в нефти с учетом особенностей поглощения водонефтяной эмульсии
5.3. Определение калибровочной кривой анализатора воды в нефти
5.4. Вывод к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список литературы

случае Ы-п-структуры высота барьера должна быть близка к 0.80 эВ (Е§са$ь), в случае Р-р-структуры - К 0.32 эВ (ЕрааЬАЙь), а ДЛЯ ы-р-структуры - К сумме EgOaSb + Е§Оа1пАаЯЬ + А, что и наблюдалось при определении соответствующих скачков потенциала по отсечкам вольт-амперных и вольт-фарадных характеристик.

Р-п Р-р
Рис. 1.21.Зонные энергетические диаграммы гетеропереходов СтаБЬ - GaxIni.xAsi.ySby (х=0.11, у=0.21). а - Л-и, б-Ы-р, в-Р-п, г-Р-р.
Анализ четырех типов разъединеных гетероструктур показывает, что, не меняя состав твердого раствора, а только варьируя тип и уровень легирования, мы получаем совершенно разное поведение. Это касается не только электрических, но и фотоэлектрических свойств разъединеных гетеропереходов. Так, например, Р-р структура имеет максимальную фоточувствительность в длинноволновой области (2-4 мкм), поскольку, практически вся область объемного заряда находится в узкозонном материале и там происходит эффективное разделение генерированных носителей, а Ы-п структура обладает чувствительностью только в коротковолновой области (до 1.7 мкм), т.к. область пространственного заряда расположена практически только в антимониде галлия. Эти свойства могут быть использованы при создании новых оптоэлектронных проборов.