Особенности распределения заряженных центров в области пространственного заряда оптоэлектронных структур при их формировании, термополевых и радиационных воздействиях

• Автор: Маняхин, Федор Иванович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 335 с. : ил.

ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ВЗАИМОСВЯЗИ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ОПТО-ЭЛЕКТРОННЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТРУКТУРИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ В НИХ ЗАРЯЖЕННЫХ ЦЕНТРОВ
1.1. Полупроводниковые структуры некогерентного излучения и
их свойства
1.1.1. Конструктивно-технологические характеристики и свойства излучающих структур, природа и параметры дефектов в них
1.1.2. Изменение характеристик, концентрации заряженных
центров в светодиодных структурах при длительном про текании прямого тока
1.1.3. Модели механизмов деірадации светодиодных структур при
протекании прямого тока
1.1.4. Влияние высокоэнергетических частиц на параметры из—
лучающих полупроводниковых структур
1.1.5. Выводы и определение проблем
1.2. Фоточувствительные поликристаллические структуры и их
свойства
1.2.1. Методы получения поликристаллических слоев сульфида
свинца и свойства фото чувствительных структур на их основе
1.2.2. Влияние термополевых воздействий на распределение заряженных центров и характеристики фоточувствительных поликристаллических пленок сульфида свинца
1.2.3. Изменение свойств поликристаллических фоточувстви—
тельных пленок при действии радиационного излучения

1.2.4. Выводы и определение проблем
1.3. Выводы и постановка задач
Глава II. МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Обзор вольт—фарадных методов исследования параметров
и распределения заряженных центров в полупроводниках и полупроводниковых структурах
2.2. Разработка оригинальных методов измерения гіараметров и
характеристик полупроводниковых структур
2.2.1. Метод измерения распределения эффективной концентра
ции заряженных центров в полупроводниковых структурах и устройство для его реализации
2.2.2. Метод измерения параметров заряженных центров в полу ■
проводниках и полупроводниковых структурах
2.2.3. Метод измерения вольт—амперных характеристик и их параметров
2.3. Выводы
ГЛАВА III. ХАРАКТЕРИСТИКИ СВЕТОДИОДНЫХ СТРУКТУР И ОСОБЕННОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ В НИХ ЭФФЕКТИВНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ЗАРЯЖЕННЫХ ЦЕНТРОВ ПРИ ТЕРМОПОЛЕВЫХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ

3.1. Конструктивно—технологические параметры и характери—
стики исследуемых структур
3.2. Влияние длительного высокотемпературного воздействия и
протекания прямого тока на свойства светодиодных структур на основе ОаР, А1хОаі-хАз
3.3. Изменение распределения эффективной концентрации за
ряженных центров и характеристик светодиодных структур на основе ОаР, АЦЗаі_*Аз при формировании омических контактов

3.4. Свойства гетероструктур n-AlxGai_xAs(Te)/p-GaAs(Ge) и
распределение в них эффективной концентрации заряжен ных центров
3.4.1. Распределение эффективной концентрации заряженных
центров
3.4.2. Природа красного свечения в инфракрасных гетерострукTypaxn-Alo.35Gao.6sAs(Te)/p-GaAs(Ge)
3.4.3. Перенос тепла в области гетероперехода инфракрасных
структур n-Alo.35Gao 65As(Te)/p-GaAs(Ge)
3.5. Свойства высокоэффективных излучающих А1хСтг_;..М
liiyGa^ yN/ GaN гетероструктур с квантовыми ямами и осо -бенности распределения в них эффективной концентрации заряженных центров
3.5.1. Спектральные характеристики светодиодных структур ]
AlsGa^xNAnyGai.yN/GaN с квантовыми ямами
3.6.2. Электрофизические характеристики
3.5.3. Физическая модель гетероструктур AlxGai_xN/ InyGa!_
yN/GaN с квантовыми ямами и распределение в них эффективной концентрации электрически активных центров в области пространственного заряда
3.6. Выводы
ГЛАВА IV, ИЗМЕНЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СВЕТОДИОДНЫХ СТРУКТУР
И РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ЗАРЯЖЕННЫХ ЦЕНТРОВ В ОБЛАСТИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО ЗАРЯДА ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ ПРОТЕКАНИИ ПРЯМОГО ТОКА
4.1. Влияние длительного протекания прямого тока на электрофизические характеристики гетероструктур n-AlxGai-xAs(Te)/p~GaAs(Ge)
4.2. Изменение распределения эффективной концентрации за—

вследствие чего изменяются параметры р—п перехода, табл.5.
Табл. 1.5. Параметры р—п переходов и их неоднородностей до и после деградации [64]
№ обр. Ширша ОПЗ W„ мкм Локальная толщ, неоднородности р— п перехода а, мкм Эффективный диаметр неоднородности d, мкм
До деградации После деградации До деградации После деградации
167 0.22 0.12 0.0083 0.1 0
203 0.41 0.0082 0.0062 0.011 0
379 0.32 0.01 0.015 0.012 0
359 0.57 0.0064 0.0082 0.005 0
Это изменение различно для структур различных групп. На основании наблюдаемых эффектов сделаны выводы, что в процессе пропускания прямого тока происходит изменение концентрации примесей в объеме и накопление примесных центров на неоднородностях. Однако прямые измерения распределения примесных центров как до, так и после длительного протекания прямого тока через исследуемые структуры не проводились.
Появление в активной области полупроводниковых структур различного рода точечных дефектов в процессе протекания прямого тока сказывается в изменении составляющих токов вольт-амперных характеристик. В [65] после пропускания через структуры зеленого и красного свечения на основе GaP прямого тока плотностью 10 А/см2 в течение 5000 часов при комнатной температуре выявлено, что безызлучательная компонента ВАХ увеличивается, достигая насыщения. Закономерности деградации и свойства безызлучательной компоненты тока одинаковые для красных и зеленых светодиодов. Параметры избыточных безызлучательных токов во взаимосвязи с избыточными шумами в прямосмещенных СаР диодах были изучены в работе [66]. Предполагается, что избыточные токи связаны с преодолением носителями заряда потенциального