Современные светодиоды

Легирование барьерных слоев

Легирование барьерных слоев сильно влияет на квантовый выход излучения светодиодов с двойными гетероструктурами. Удельное со­противление этих слоев определяется концентрацией в них примесей. Для предотвращения нагрева барьерных слоев их удельное сопротив­ление должно быть низким.

Другим влияющим фактором является концентрация остаточных примесей в активной области. Даже если активная область не легиро­вана, в ней всегда имеются остаточные примеси. Обычно концентрация легирующих примесей в активной области составляет 1015-1016 см-3. Их концентрация в барьерных слоях всегда должна превышать концен­трацию примесей в активной области.

Легирование барьерных слоев

2

О

а

и

аз

s

EJ

сг

Глубина z, отн. од.

Рис. 7.6. Изменение положения р-п-перехода в результате сильного легирова­ния барьерной области (а —начальный профиль; б — равновесный профиль). Если коэффициент диффузии акцепторной примеси сильно зависит от ее концентрации и резко возрастает при превышении концентрацией некоторого критического уровня, происходит смещение положения перехода в активную

область (Schubert, 1995)

£

В работе Сугавары (Sugawara, 1992) приведен анализ влияния кон­центрации легирующих примееей в барьерных слоях на внутренний квантовый выход светодиодов. На рис. 7.7 и рис. 7.8 представлены результаты этого анализа. Видно, что для барьерных слоев суще­ствует оптимальный диапазон концентраций легирующих примесей. Для слоев n-типа это диапазон 1016-2 • 1017 см-3, а для р-типа 5 х х 1017-2 • 1018 см-3, т. е. значительно больше, чем для слоев п-типа. Причина таких различий снова заключается в большой разнице между диффузионными длинами электронов и дырок. Высокая концентрация примесей р-типа в барьерном слое удерживает электроны в активной области и предотвращает их диффузию в соседние слои.

Утечка носителей из активной области лазеров на основе двойных гетероструктур в барьерный слой р-типа рассмотрена Казариновым и Пинто (Kazarinov, Pinto, 1994). Показано, что утечка электронов из активной области намного превышает утечку дырок. Причина этого в том, что коэффициент диффузии электронов обычно намного выше коэффициента диффузии дырок.

На рис. 7.9 приведена зонная диаграмма двойной гетероструктуры при прямом смещении. Видно, что на границах раздела барьерный слой — активная область возникают две обеднённые области, созда­ющие для носителей потенциальный барьер. Для уменьшения этого

Легирование барьерных слоев

Концентрация носителей в барьерном слое p-типа ІУд, см 3

Рис. 7.8. Зависимость квантового выхода излучения светодиодов на основе двойных гетероструктур AlInGaP 565 нм, от концентрации легирующих при­месей в барьерных слоях p-типа (Sugawara et al., 1992)

Легирование барьерных слоев

эЕ

2

дз

О

Рис. 7.7. Зависимость квантового выхода излучения светодиодов на основе двойных гетероструктур AlInGaP с длиной волны излучения 565 нм от концен­трации легирующих примесей в барьерных слоях n-типа (Sugawara et al., 1992)

к

§

&

область с меньшей концентрацией доноров

Легирование барьерных слоев

eV„

барьерный слой р-типа

Fp_

V/

область накопления дырок

Г*-Ч

область с меньшей концентрацией акцепторов

Ч->

область накопления электронов

Легирование барьерных слоев

Рис. 7.9. Зонная диаграмма двойной гетероструктуры при прямом смещении. Барьерный слой р-типа состоит из слаболегированной области, расположенной вблизи активной области, и более легированного слоя, находящегося за ней

(Kazarinov, Pinto, 1994)

барьера используется градиентное изменение химического состава со­единения вблизи границ между слоями.

На рис. 7.10 представлена температурная зависимость внутреннего квантового выхода излучения лазера на основе двойной гетерострукту­ры от концентрации легирующих примесей в барьерном слое и темпера­туры (Kazarinov, Pinto, 1994). Нетрудно видеть, что эта концентрация сильно влияет на квантовый выход излучения лазера. Низкая кон­центрация примесей в слое р-типа способствует утечке электронов из активной области, что приводит к снижению внутреннего квантового выхода.

Легирование барьерных слоев

Рис. 7.10. Зависимость внутреннего дифференциального квантового выхода из­лучения, определяемого количеством испущенных фотонов на один инжектиро­ванный электрон, от температуры и концентрации примесей р-типа в барьерном слое (Kazarinov, Pinto, 1994)

Современные светодиоды

Надежный производитель светодиодного оборудования

Украинская компания Лайтпром является профессионалом в сфере разработки и изготовления светодиодного освещения и прожекторов. Команда опытных специалистов, основываясь на передовых энергосберегающих технологиях, обеспечивает потребителю значительную экономию средств и уменьшение затрат …

Выбираем светодиодную фитолампу без ошибок

Ключевым моментом для правильного развития растений остается наличие достаточного количества света. Без него останавливается главный биологический процесс — фотосинтез. Это преобразование энергии света в углерод и воду с участием атмосферного …

Какие бывают уличные светодиодные светильники

Светодиодное освещение считается самыми комфортным, практичным и перспективным. Все благодаря преимуществам, открывающимся перед его пользователями. Приборы на светодиодах долговечны, расходуют мало электроэнергии, легко и быстро устанавливаются, отличаются небольшим весом. Это …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.