Высокотемпературные светодиоды для среднего ИК-диапазона на основе узкозонных гетероструктур соединений A3B5

• Автор: Петухов, Андрей Александрович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 192 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Светодиоды для среднего инфракрасного диапазона
(2-5 мкм) на основе узкозонных соединений А3В5 (обзор литературы)
1.1. Свойства узкозонных соединений А3В5 и твердых растворов на их основе
1.1.1. Свойства бинарных соединений ОаБЬ, ІпАє и ІпБЬ
1.1.2. Свойства твердых растворов СаІпАвБЬ, АЮаАзБЬ, ІпАьБЬ и іін^БЬР
1.2. Свойства гетероструктур
1.2.1. Электрические свойства гетероструктур. Механизмы протекания токов
1.2.2. Люминесцентные свойства гетероструктур: излучательная и безызлучательная рекомбинация
1.3. Электролюминесцентные свойства светодиодов средней ИК области спектра
1.4. Зависимость электролюминесцентных свойств ИК светодиодов от температуры
1.5. Выводы к главе
ГЛАВА 2. Методика эксперимента
2.1.Методика жидкофазной эпитаксии светодиодных гетероструктур СаАІАьЗЬЛЗаІпАзЗЬ для спектрального диапазона 1.8-2.4 мкм
2.2. Методика газофазной эпитаксии светодиодных гетероструктур ІпАзБЬ/ІпАєЗЬР для спектрального диапазона 3-5 мкм
2.3. Установка для измерения спектральных характеристик светодиодов в интервале температур от 290 до 520 К (20Н-250 °С)
2.4. Методика определения интегральной мощности излучения и спектральной плотности мощности светодиодов
2.5. Установка для измерения спектральных характеристик светодиодов в интервале температур от 90 до 320 К (-180^-50 °С)

2.6. Установка для измерения вольт-амперных характеристик светодиодов
2.7. Методика измерения локальной температуры р-п-перехода светоизлучающих диодов
2.8. Выводы к главе
ГЛАВА 3. Исследование температурных зависимостей (90-М70 К) электролюминесцентных свойств светодиодов для спектрального диапазона
1.6-2.4 мкм
Введение
3.1. Изучение электролюминесцентных свойств светодиодных гетероструктур на основе гетеропереходов II типа в системе СаІпАьБЬ/ СаЗЬ/ОаАІАвБЬ
3.1.1. Изучение высокотемпературных электролюминесцентных свойств несимметричных светодиодных гетероструктур на основе гетероперехода II типа в системе Са1пА58Ь/Са8Ь/СаА1А88Ь
3.1.2. Изучение электролюминесцентных свойств симметричных светодиодных гетероструктур на основе гетероперехода II типа в
системе АЮаАзЗЬЮаІпАєЗЬ/ОаЗЬ/АЮаАзЗЬ
3.2. Изучение электролюминесцентных свойств светодиодных гетероструктур на основе гетероперехода I типа в системе АЮаАьЗЬ/ОаІпАзЗЬ/АЮаАвЗЬ
3.3. Сравнительный анализ температурных зависимостей электролюминесцентных свойств светодиодных гетероструктур в зависимости от типа гетероперехода в диапазоне температур
от 90 К до 470 К
3.4. Исследование термоэлектрических эффектов в светодиодных гетероструктурах на основе гетеропереходов I (Са1пА58Ь/АЮаАь8Ь) и
II типа (Оайь^ЬЛ^Ь)
3.5. Выводы к главе

ГЛАВА 4. Исследование высокотемпературных зависимостей (29СА520 К) электролюминесцентных свойств светодиодов для спектрального диапазона
3 - 5 мкм
Введение
4.1. Изучение высокотемпературных электролюминесцентных свойств светодиодных гетероструктур для спектрального диапазона Я ~ 3.4 мкм
в системе ШАвЛпАзБЬР
4.2. Исследование локального перегрева р-л-перехода светодиодов для спектрального диапазона А ~ 3.4 мкм на основе гетероструктуры 1пА5/1пА85ЬР
4.3. Изучение высокотемпературных электролюминесцентных свойств светодиодных гетероструктур для спектрального диапазона Я ~ 4.0 мкм
в системе 1пА58ЬР/1пАз8ЬЛпА58ЬР
4.4. Изучение высокотемпературных электролюминесцентных свойств светодиодных гетероструктур для спектрального диапазона Я ~ 4.5 мкм
в системе 1пА5/1пА58Ь0.о(/1пА58ЬР/1пА88Ьо.|2АпА88ЬР
4.5. Выводы к главе
ГЛАВА 5. Исследование высокотемпературных зависимостей
(290-г470 К) электролюминесцентных свойств светодиодных гетероструктур
с высоким потенциальным барьером в зоне проводимости
Введение
5.1.Исследование высокотемпературной электролюминесценции в анизотипной и-Оа8Ь/и-1пС1аАч8Ь//;>-АЮаА$8Ь гетероструктуре с высоким потенциальным барьером в зоне проводимости
5.2. Исследование высокотемпературной электролюминесценции в изотипной «-Оа8Ь/и-АЮаА88Ь/п-1пОаА58Ь гетероструктуре с высоким потенциальным барьером в зоне проводимости
5.3. Выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

импульса, что и приводит к появлению комбинированного оже-распада: беспорогового, слабо зависящего от температуры канала оже-рекомбинации. Скорость протекания такого процесса обнаруживает слабую степенную зависимость от температуры, а сам процесс является доминирующим механизмом безызлучательной рекомбинации неравновесных носителей в гетероструктурах микронных и меньших размеров при достаточно низких температурах, а также при наличии пространственного квантования [47]. В свою очередь, пороговые процессы являются основными для образцов достаточно больших размеров в области достаточно высоких температур [46].
Рис.1.7. Зависимость коэффициента оже рекомбинации ур от состава для твердых растворов 1пА5].у8Ь, 1п1.уСауА5 и Оа8Ь,.уА8у при комнатной
температуре [45]
В работах [48] и [49] теоретически было предсказано подавление оже-рекомбинации в гетеропереходах II типа. В отличие от гетероструктур I типа, где главный вклад в матричный элемент кулоновского взаимодействия вносит дальнодействующая часть, соответствующая малым переданным импульсам, в гетероструктурах II типа существенную роль играет и короткодействующая часть, которая отвечает большим переданным импульсам [48].
На рис. 1.8 схематически изображена зонная диаграмма гетероструктуры II типа. Поскольку разрывы валентной зоны и зоны проводимости имеют одинаковые знаки, неравновесные электроны и дырки пространственно