Эффективность белого свечения гетероструктур на основе твердого раствора InGaN с люминофором

• Автор: Хайрулина, Анна Салиховна
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 160 с. : ил.

Оглавление
Введение

Глава 1. Проблемы создания гетероструктур на основе ОаЫ

1.1 Преимущества белых СД

1.2 Вопросы, связанные с повышением яркости в СД с люминофорами

1.3 Анализ спектров фотолюминесценции,

электролюминесценции, электроотражения гетероструктур на основе ОаЫ

1.4 Дефекты в пленках нитридов III группы

1.5 Оптические свойства легированных слоев ОаЫ

1.6 Глубокие уровни и электронный транспорт в гетероструктурах

на основе СаЫ

1.7 Внутренние и внешние поля в структурах с квантовыми
ямами
1.8 Выводы по главе:
Глава 2. Оптические характеристики
2.1 Спектральные характеристики коэффициента пропускания
2.2 Экспериментальная установка для измерения спектральных характеристик
2.3 Коэффициент полезного действия и спектры электролюминесценции светодиодов на основе р-п-гетероструктур ІпОаК/АЮаІЧ/ОаП белого свечения
2.4 Выводы по
главе
Глава 3. Вольт - амперные характеристики структуры на основе
ІпОаЖАЮаК/СаП
3.1 Описание экспериментальной установки для измерения вольт — амперных характеристик
3.2 Вольт — амперные характеристики структуры на основе ГпСаАЮаМЛлаІЧ. Механизмы токопереноса
3.3 Выводы по главе
Глава 4. Вольт - фарадные характеристики структуры на основе ЫЗаЛ/АЮаМ/ОаК
4.1 Описание экспериментальной установки для измерения вольт — фарадных характеристик
4.2 Вольт — фарадные характеристики структуры на основе 1пОаМАЮа]5Г/ОаК (образец №2)
4.3 Поглощение света в структуре на основе ГЮаМ/АЮаМ/ОаЫ (образец №2)
4.4 Вольт - фарадные характеристики структуры на основе ІпОаМ/АЮаМЛЗаП (образец №1)
4.5 Выводы по главе
Глава 5. Определение параметров рекомбинационных центров
5.1 Определение параметров рекомбинационных уровней по приведенной скорости
5.2 Определение параметров рекомбинационных уровней по
зависимости сі/З/сій
5.3 Теоретическое определение температурных зависимостей энергии активации
5.4 Выводы по главе
Заключение
Научная новизна полученных результатов
Практическая значимость полученных результатов
Положения, выносимые на защиту
Список литературы
Публикации

Введение
Широкое применение белых светодиодов (СД) во многом определяется их преимуществами. СД белого свечения на основе р-п-гетероструктур 1пОаМ/А1СаМЛлаЫ представляют как научный, так и практический интерес, поскольку обладают рядом уникальных оптических и электрических свойств. Увеличение внутреннего квантового выхода
излучения 7,- эпитаксиальных структур с квантовыми ямами (КЯ) зависит от материала подложки, качества буферного слоя, состава и легирования КЯ. На внешний квантовый выход излучения Т]е влияет геометрия кристалла и контактов, показатель преломления, форма фокусирующей линзы и полимерная герметизация. 7, достигает 60%, Т]е - 43% [1]. Столь высокие значения квантового выхода открывают возможность создания на основе таких СД источников белого света, способных составить конкуренцию существующим лампам накаливания, флюоресцентным и даже галогеновым лампам. Поэтому вопросы энергосбережения в светотехнике стали приоритетным направлением экономики США [2]. Преимущества СД перед используемыми источниками света достаточно хорошо описаны в литературе. Существенную роль играет долговечность, низкое энергопотребление, а также небольшие размеры. Несколько СД, объединенных в одну форму, могут заменить лампу накаливания, а цветные светодиодные полосы способны испускать интенсивный и однородный свет любого цвета. Обладая такими свойствами, как точная направленность света и возможность управления интенсивностью и цветом излучения, они применяются в архитектурном и декоративном освещении.
Основная проблема при создании ламп высокой яркости на основе СД заключается в эффективности преобразования электричества в свет. Увеличение рабочего тока с целью повысить яркость светодиодной лампы приводит к увеличению тепловыделения, и к повышению температуры

Видимый профиль легирования не зависит от х (ось х направлена перпендикулярно поверхности внутрь структуры, точка х=0 соответствует первоначальной поверхности):
№л= (1 V & (1.4)
1-2ИГ1 -е~2У
На основе численного моделирования проводится анализ погрешности различных методов восстановления распределения легирующей примеси в полупроводниках по данным вольт — фарадных измерений в электрохимической ячейке.
1.6 Глубокие уровни и электронный транспорт в гетероструктурах на основе ваИ
Качество получаемых гетероструктур ЛЮаЫ/СтаИ значительно возросло, это позволяет проводить систематические исследования двумерного электронного газа (2ДЭГ) и транспорта электронов. 2ДЭГ представляет собой электронный газ, в котором частицы могут двигаться свободно только в двух направлениях, а в третьем они помещены в энергетическую потенциальную яму. Ограничивающий движение электронов потенциал может быть создан электрическим полем в области гетероперехода между различными полупроводниками.
Исследование глубоких уровней АЮаЫ/ОаИ в сравнении с электронным транспортом в слое 2ДЭГ проводится в работе [91]. Спектроскопия глубоких уровней (ИЬТБ) показывает присутствие центров, связанных с дислокациями. В структурах с низкой плотностью 2ДЭГ и соответственно высокой плотностью дислокаций обнаруживаются осцилляции тока с постоянным периодом (в интервале температур Т = 80-400А").