Эффективность белого свечения гетероструктур на основе твердого раствора InGaN с люминофором тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

□□3456438

На правах рукописи

Хайрулина Анна Салиховна

ЭФФЕКТИВНОСТЬ БЕЛОГО СВЕЧЕНИЯ ГЕТЕРОСТРУКТУР НА ОСНОВЕ ТВЕРДОГО РАСТВОРА InGaN С ЛЮМИНОФОРОМ

специальность 01.04.10 «Физика полупроводников»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Ульяновск, 2008

003456438

Работа выполнена на кафедре радиофизики и электроники в Государственном образовательном учреждении высшего профессиональной образования Ульяновский государственный университет

Научный руководитель: д.ф.-м.н., профессор

Грушко Наталия Сергеевна

Официальные оппоненты: д.ф.-м.н., профессор,

Самохвалов Михаил Константинович

к.ф.-м.н., доцент

Лакалин Александр Вячеславович

Ведущая организация: Ульяновское отделение института

радиотехники и электроники Российской Академии Наук

Защита состоится 12 декабря 2008 года в 1130 часов на заседани диссертационного совета Д 212.278.01 при Ульяновском государственно университете по адресу: ул. Набережная реки Свияги, д. 106, корп. 1, ауд.703

С диссертацией можно ознакомиться в библиотек Ульяновского государственного университета, авторефератом на сайте вуз www.ani.ulsu.ru.

А1 тореферат разослан «_»_2008 г.

Отзывы на автореферат просим направлять по адресу: 432000, г.Ульяновск, ул. Л. Толстого, д. 42, УлГУ, Управление научны исследований

Учеиый секретарь диссертационного совета к.ф.-м.н., доцент ^ Сабитов О.Ю.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации

Широкое применение белых светодиодов (СД) во многом определяется их преимуществами. СД белого свечения на основе р-п-гетероструктур 1пСаМ/АЮаЫ/ОаЫ представляют как научный, так и практический интерес, поскольку обладают рядом уникальных оптических и электрических свойств. Увеличение внутреннего квантового выхода излучения 77, эпитаксиальных структур с квантовыми ямами (КЯ) зависит от материала подложки, качества буферного слоя, состава и легирования КЯ. На внешний квантовый выход излучения влияет геометрия кристалла и контактов, показатель преломления, форма фокусирующей линзы и полимерная герметизация. Ц, достигает 60%, - 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 активной области светодиодной структуры. Перегрев СД уменьшает квантовый выход света и ограничивает максимальную оптическую мощность, влияет на срок службы. Приборы на основе нитрида галлия являются перспективными для создания осветительных ламп благодаря большой ширине запрещенной зоны и высокой теплопроводности. Это дает возможность повышения рабочих токов, допустимой рабочей температуры и получения высокой яркости.

В светоизлучающих диодах белого цвета свечения используются люминофоры со структурой граната, активированные церием. По механизму возбуждения белые СД близки к люминесцентным лампам, в которых тлеющий разряд в парах ртути генерирует УФ - излучение, возбуждающее свечение в люминофоре. В газоразрядных лампах и электронно - лучевых трубках энергия возбуждения поглощается в основном матрицей люминофора, а потом передается активатору. В белых СД энергия возбуждения поглощается непосредственно ионом активатора Се3+ в области длинноволновой полосы поглощения. Физические свойства, определяющие эффективность люминофора, при таком виде возбуждения изучены недостаточно.

Современные исследования светоизлучающих диодов направлены на увеличение мощности и квантового выхода, на увеличение световой эффективности диода и люминофора, а также на снижение стоимости готового СД [3]. За последнее десятилетие светодиоды прочно укрепились в секторе освещения. Их актуальность и необходимость позволяют утверждать, что в недалеком будущем белые светодиоды составят серьезную конкуренцию существующим источникам общего освещения, что подтверждает приведенный в работе анализ изучаемых структур.

Цель и задачи исследования

Целью данной работы является изучение механизмов, определяющих эффективность белого свечения, излучательные и безызлучательные рекомбинационные процессы, а также механизмы формирующих прямые вольт-амперные характеристики (ВАХ) светодиодов с квантовыми ямами на основе InGaN/AlGaN/GaN.

Решаемые задачи:

1. Исследование механизмов, формирующих туннельно-рекомбинационные тохи в структурах на основе InGaN/A IGaN/GaN.

2. Определение параметров рекомбинационных уровней на основе анализа зависимости приведенной скорости рекомбинации от напряжения Rnr = f{ll) с учетом туннелирования.

3. Экспериментальное исследование электрических и электролюминесцентных характеристик структур на основе InGaN/AlGaN/GaN. Определение параметров изучаемых структур.

Объекты и предмет исследования

В работе исследованы и проанализированы характеристики образцов зеленых (на основе GaP), синих (на основе InGaN) и белых СД (на основе InGaN/AlGaN/GaN). Белые СД InGaN/AlGaN/GaN разработаны в Foryard Optoelectronics, имеют тонкий активный слой InGaN и верхнее люминофорное покрытие (алюмоиттриевый гранат, активированный церием), получены на подложке А1203.

Научная новизна полученных результатов

1. Исследованы особенности переноса двумерных (2D) электронов в квантовых ямах гетероструктур на основе InGaN/AlGaN/GaN и показано, что в данных приборах реализуется рекомбинационный

механизм с участием двух соседних квантовых ям. Проведен анализ динамики заполнения 20 электронами подзон размерного квантования.

2. Определены основные параметры переноса носителей заряда в исследованных структурах. Рассчитаны значения удельной проводимости, коэффициента диффузии, диффузионной длины носителей заряда, времени жизни неравновесных носителей заряда и времени свободного пробега электронов в квантовых ямах. Определена эффективная подвижность ц^ носителей в туннельно - связанных квантовых ямах.

3. Исследовано оптическое поглощение в структурах с квантовыми ямами. Вычислены значения оптического и интегрального сечений поглощения в КЯ.

4. Теоретически и экспериментально показано, что размеры зерен люминофора оказывают влияние на энергию активации на границе «полупроводниковый кристалл - люминофор», и вносят вклад в процесс излучательной рекомбинации. Показано, что наличие зерен люминофора существенно уменьшает выходной световой поток.

Практическая значимость полученных результатов

1. Результаты исследований цветовых характеристик гетероструктур на основе 1пСаИ/АЮаШСаЫ могут быть использованы для решения различных задач в секторах освещения, индикации и отображения информации. Проанализированы причины снижения световой эффективности белых СД.

2. Исследование транспорта электронов в структуре 1пСаИ/АЮаН/СаМ с тунцельно - связанными КЯ с разной подвижностью, имеет большое значение для разработки многих полупроводниковых приборов. Рассчитана световая эффективность: 90.6 лм/Вт при токе 1.36 мА, и цветовые координаты. Светодиоды белого свечения интенсивно исследуются во всем

мире, светоотдача зависит от многих факторов и изменяется в пределах от 15 лм/Вт [3] до 135 лм/Вт.

3. При изучении поглощения света в структуре 1пСаМ/А ЮаМ/ОаЫ, показано наличие больших сечений оптического поглощения, которые повышают эффективность практического применения.

Положения, выносимые на защиту

1. Экспериментально подтверждены модельные представления о транспорте электронов в структурах с туннельно - связанными КЯ, причем подвижность в ямах различных размеров изменяется.

2. Основным механизмом токопереноса в гетероструктурах ЫСсМ/АЮаНЮаН является прыжковая проводимость с участием туннелирования.

3. Детальный анализ вольт - фарадных характеристик и применяемые в работе теоретические модели позволяют определить ряд важных параметров: удельную проводимость, коэффициент диффузии, диффузионную длину носителей заряда, время жизни неравновесных носителей заряда, время свободного пробега электронов в квантовых ямах, параметр экранирования, концентрацию и подвижность носителей тока.

4. На интенсивность излучения влияет размер зерен люминофоров, наносимых на поверхность излучающего полупроводникового кристалла СД. С повышением размеров зерен растет энергия активации, при постоянном значении коэффициента поверхностного натяжения. Размеры зерен люминофора оказывают влияние на энергию активации на границе «полупроводниковый кристалл - люминофор», и вносят вклад в процесс излучателышй рекомбинации.

Личный вклад автора

Научным руководителем оказана помощь в выборе экспериментальных методик. Экспериментальные результаты получены автором, а также сотрудниками кафедры радиофизики и электроники под научным руководством автора. Все расчеты, анализ, интерпретация и обобщение экспериментальных результатов выполнены автором самостоятельно.

Апробация результатов

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на конференциях:

• Девятая всероссийская молодежная конференция по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектронике. С-Петербург, 2007.

• Труды X международной конференции ОПТО-, НАНОЭЛЕКТРОНИКА, НАНОТЕХНОЛОГИИ и МИКРОСХЕМЫ. Ульяновск, 2008.

• Труды международной конференции ОПТО-, НАНОЭЛЕКТРОНИКА, НАНОТЕХНОЛОГИИ и МИКРОСХЕМЫ, Ульяновск. 2005.

• Труды международной конференции ОПТО-, НАНОЭЛЕКТРОНИКА, НАНОТЕХНОЛОГИИ и МИКРОСХЕМЫ, Ульяновск. 2006.

• 14-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика - 2007». Мссква, 2007.

• 15-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика - 2008». Москва, 2008.

• Восьмая всероссийская молодежная конференция по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектронике. С-Петербург, 2006.

• Седьмая всероссийская молодежная конференция по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектронике, С-Петербург, 2005.

• Международная конференция ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ И УСТРОЙСТВА В СИСТЕМАХ РАСПОЗНАВАНИЯ ОБРАЗОВ, ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИЙ И СИМВОЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ, Курск, 2008.

Достоверность результатов

Достоверность полученных результатов обеспечена комплексным характером исследований оптических и электрических свойств свегодиодов, подтверждением результатов экспериментальных измерений теоретическими расчетами, согласованием результатов, полученных в работе, с данными других исследователей, использованием только поверенных приборов.

Публикации

Основные научные результаты диссертации опубликованы в 17 работах, среди которых 4 статьи в журналах из списка ВАК, и 13 докладов, опубликованных в сборниках трудов российских и международных конференций. .

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и выводов по работе, содержит 160 страниц машинописного текста, включая 11 таблиц, 68 рисунков и список литературы из 153 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы, определены задачи и объекты исследования.

В первой главе представлен обзор литературы по вопросам

исследования гетероструктур на основе /и ОаМ/А 1С а М/С а N. Отмечены потенциальные области применения белых светодиодов.

Рассмотрены физические основы оптических и электрических методов исследования параметров СД.

Во второй главе представлено описание экспериментальной установки для измерения спектров электролюминесценции. Глава содержит описание исследуемых образцов. Получены значения светоотдачи, люмен -эквивалента, и коэффициента полезного действия. Светоотдача характеризуется отношением светового потока (в люменах) к

потребляемой электрической мощности Р (в ваттах):

(О

Полный энергетический поток определяется площадью под кривой спектра Е(я). Спектр излучения характеризуется максимальной длиной волны, полушириной спектра, и интегральным коэффициентом К (лм/Вт). Интегральный коэффициент [4] или люмен-эквивалент световой эффективности спектра находится по формуле (2): ШлМлШ

К =683 ^ г , \ Г (2),

| Е(л)с1А

где У(л) ~ кривая видности. Расчет цветовых координат проводится с использованием кривых сложения цветовой диаграммы МКО 1931 г. - XYZ. Из цветового равенства [5] (3), можно найти отношение /?; ,„„,:

к-О2 -л)2] "2 = к -х.т)2 +(у. -у»,,)2] (3),

где х„, у„ - координаты цветности равноэнергетического источника белого цвета Е (0.33, 0.33) [1]; х.„ у- координаты цветности излучения полупроводникового кристалла (чипа); хмш, уяюм- координаты цветности люминофора; 7, ,.„„,- светоотдача синего чипа (желто-зеленого

люминофора). Используя формулу из работы [1], можно вычислить коэффициент полезного действия СД:

7Л = '1,.К

(4)

у

520

08 --: " .. 530

5)0

500 »

[ :

_ 550

560

570

. 5 ВО

В .600

2 '. б»0

620

\49°1-. ' '700-780

I \

\

V

480 \

470 \ 410-380 Х

'«Р'-----'--Г........ '--------'

О 0.2 0 4 Об 0.8

Рис. 1. Цветовая диаграмма МКО 1931 г., штриховая линия - кривая Планка. I - цветовые координаты, вычисленные из эксперимента при токе 1.36 мЛ (2- при 2.12 мА).

Полученный КПД 34.5% хорошо совпадает со значением 34%, приведенном в нашей работе [6], там в расчете т]Р использовались значения яркости (В, кд/м2). Недостатком формулы (4) является то, что при расчете КПД не учитывается зависимость интенсивности от направления излучения СД. В [6] учитывается яркость, т.е. отношение интенсивности света, излучаемого СД в заданном направлении к проекции поверхности СД на плоскость, перпендикулярную этому направлению. Исходя из того, что в телесном угле световой поток распределен неравномерно, используется диаграмма направленности для характеристики его распределения. КПД зависит от значения функции видности. у(я) берется на длине волны, соответствующей максимуму спектра ЭЛ [6]. Очевидно, что по формуле (4) можно более точно вычислить т.к. принимается во внимание полный энергетический поток §Е(я)с1Л. Значение т],. будет меньше, если учесть

многослойность структуры, и эффективность электрической и оптической инжекции в активную область.

В работе [7] показан энергетический баланс белого светодиода, где учитывается входная мощность, и выходные световые потоки полупроводникового кристалла и люминофора. Согласно полученным данным, световая эффективность участка, соответствующего люминофору значительно выше эффективности полупроводникового кристалла. В нашем случае светоотдача люминофора не так велика и почти совпадает со светоотдачей полупроводникового кристалла. Данный факт имеет большое значение, и является доказательством того, что изучаемые нами зерна люминофора существенно уменьшают выходной световой поток. Обычно в светодиодах максимальная внешняя квантовая эффективность наблюдается при небольших токах, а при токе более 20 мА она заметно падает. Максимальную эффективность люминесценции обеспечивает туннельная инжекция в глубокие локализованные состояния, это объясняет максимум эффективности светодиодов при малых плотностях тока. На интенсивность излучения влияет размер зерен люминофоров, наносимых на поверхность излучающего кристалла СД. Одним из путей повышения светоотдачи является изучение рекомбинационных центров.

В третьей главе изучаются вольт - амперные характеристики структуры на основе 1п Са^'/А IС а А'/Са Л'. Прямые ветви вольт - амперных характеристик измерялись в интервале токов 10"14 +0.1 А в СД №2 и 10"" ^0.1 А в СД №1, при различных температурах.

Прыжковый механизм переноса носителей заряда является доминирующим в легированных, компенсированных и в аморфных полупроводниках. Прыжковый транспорт носителей заряда зависит от температуры по экспоненциальному закону:

а = ст0 ехр

/ Г Г 1 1 0 1 '4 \

~Т

V /

(5)

где а, - медленно меняющаяся функция температуры Г, Т0 - const, g(/i) ~ плотность состояний на уровне Ферми, а ~ радиус близких к уровню Ферми локализованных состояний (для GaN ~27.7А°), ¡3 - численный коэффициент (-23). Линейная аппроксимация экспериментальных точек показывает наличие прыжковой проводимости (закон Мотта (5) выполняется). Плотность состояний вблизи уровня Ферми определяется по формуле (6).

Прыжки электронов с заполненных доноров на пустые описываются квантовым туннелированием между двумя состояниями пары доноров, содержащих один электрон. Температурная зависимость прыжковой проводимости носит активационный характер:

Зависимости тока от обратной температуры 1п/ = /(1/7") при различных напряжениях в полулогарифмическом масштабе позволяют найти энергию активации (см. рис. 2).

I.A

0 01 Щ------------- ^ __

3--------*------^ --------♦ -----------О

0.001 ---------------------;. ............>

■■-•Ж

0 0001 о " - — ^

Ш-

1 ffl — ffl— - - - ...____

IB-DOS W________________m - -. ш

« „ '<-------------

1E-006 -J ■*- ------- -------л

---------------*

—-----

1E-007

1-------------------„ ------------

1E-008 -Ú .. __ -« ------*

1-----------B- ---------- -П

1E-009

¿__________ 4..... ..... .

•-V---- — *-----

-- -a

-4...... <: о-----------------о ».

4------------. - О--■- ......-- Л 12«

" т-', к-'

0.003 0.0031 0.0032 0.0033 0.0034 0.0035

Рис. 2. Зависимость in / = f(\/г) для СД №1 при разных напряжениях U.

Линейная аппроксимация дает тангенсы углов наклона, по которым определяется энергия активации.

К —="*'«« (8).

А(?)

где Еа - энергия активации тока, а - угол наклона зависимости 1п/ = /(1/7), к - постоянная Больцмана. Температурные зависимости ВАХ позволяют определить механизмы формирования тока: диффузионный, туннельный, или генерационно - рекомбинационный [8].

15 ! Еа=£д-чи

[

1 —<

1 1.5 2 25 3

Рис. 3. Зависимость энергии термической активации СД №1 от напряжения прямого смещения при температуре 291 К. Сплошные линии — модель [8], точки -экспериментальные значения энергии термической активации.

Энергия активации тока проходит ниже прямой (Eg -qU)/2 при напряжениях U<2.5 В (см. рис. 3). Это указывает на туннельный механизм токопереноса. В токопереносе участвуют носители заряда, расположенные вблизи уровня Ферми, поэтому уменьшение плотности состояний вблизи урогня Ферми приводит к увеличению расстояния между соседними локализованными состояниями. В результате, длина прыжка носителя

увеличивается, далее происходит увеличение энергии, необходимой носителю для перескока в следующее локализованное состояние. Следовательно, энергия активации повышается.

В четвертой главе изучаются вольт - фарадные характеристики структуры на основе 7пСаЛ7///СаЛ7СаЛг. Можно найти распределение концентрации примеси в р-л-переходе:

'¿(С,-,)-

М(х) =

е-е.е-Б2

сЮ

___

где С,, = = ^ - ёмкость (при обратном напряжении смещения аи И

называют барьерной, так как она связана с образованием потенциального барьера между п- и р- областями), // -хп-хР—толщина р-п-перехода, 5— площадь р-и-перехода, е„- электрическая постоянная, е- относительная диэлектрическая проницаемость среды.

На профиле концентрации легирующей примеси четко заметны небольшие ступеньки. Относительные погрешности измерений профилей

Лл" АЛ'

концентрации легирующей примеси составляют: — = 0.22%, — = 0.45%

х N

, Ах (ЛЯГ ГДСУ длг

«тЧт ' с ■• 1Г

= 0.05%). В потенциальной яме энергетический спектр квантуется.

Получены значения энергий подзон размерного квантования и соответствующие им концентрации.

Интенсивность рассеяния 2О электронов в квантовой яме зависит от

параметра экранирования Б [10]: 5 = е т --—!-Рассчитанное

2ее0Ж 1 + ехр[(£0 -Ег)/ккТ\

значение параметра экранирования составляет 24.96 106 м'1 при 300 К; (8=1.28 10" м"1 в первой КЯ и 8=2.94 1010 м"1 во второй КЯ при 123 К).

СД №2 Еш,. эВ Механизм [9] Ет, эВ Механизм [9]

300 К 123 К

¡=0 ¡=1 0.023 0.025 кьТ к Еж Термополевая эмиссия 0.017 0.022 кьТ < Ет кьТ < Ет Т У н

н

Е

V Л

¡=2 0.030 кьТ < Ет Туннелирование 0.027 И р

при N=1.5 10й -1 м 0.038 0.051 (полевая эмиссия) — 0.031 кнТ < Еж о в А Н

\ И

ч Е

В поверхностно - барьерных диодах на основе СаЫ для установления механизма протекания тока используется теория термополевой эмиссии Падовани - Стратгона. Вычислив параметр Падовани - Страттона [11], можно приблизительно определить механизм протекания тока в структуре ¡пСаШЮаШОаЫ.

(Ю),

I, 2 гг0т

где е — диэлектрическая проницаемость, е0- электрическая постоянная, т— эффективная масса, Ь — постоянная Планка, Ы- концентрация электронов. Учитывая данные таблицы 1, можно предположить, что на дне квантовой ямы превалирует термополевая эмиссия (при Г=300 К).

Концентрация носителей заряда не так велика, чтобы носители могли туннелировать через барьер по всей его высоте. Ток обусловлен термическим возбуждением носителей и туннелированием их сквозь вершину барьера [9]. С ростом концентрации основных носителей в КЯ преобладает полевая эмиссия (туннелирование). Потенциальный барьер достаточно узок, и ток протекает за счет туннелирования сквозь барьер по всей его высоте. Можно заметить, что туннелирование преобладает при низких температурах. Рассчитан кинетический параметр ц (подвижность), характеризующий

перенос 20 электронов в квантовой яме. Чем шире яма, тем выше подвижность носителей заряда. Подвижность при 300 К увеличивается с ростом концентрации. Вероятно, рост подвижности объясняется снижением интенсивности рассеяния электронов. Подвижность в узкой КЯ меньше подвижности в широкой яме из-за рассеяния на шероховатостях. Принцип действия многих полупроводниковых приборов основан на туннельном взаимодействии состояний в ямах, обладающих разной подвижностью. Как отмечается в работе [12], интенсивное рассеяние на шероховатостях узкой ямы С^2 испытывают только электроны первой подзоны, а проводимость осуществляется в основном высокоподвижными носителями в широкой квантовой яме При напряжении на затворе = -0.7Д происходит

антикроссинг (расталкивание уровней) первого и второго квантовых уровней, волновые функции этих состояний присутствуют сразу в обеих КЯ, и рассеяние на шереховатостях ямы (^2 испытывают электроны обеих подзон из обеих КЯ. В результате эффективная подвижность носителей и туннельно - связанных (ТС) квантовых ямах падает, и проводимость гетероструктуры уменьшается [12].

1 + а24^2(Ае2 +4Т2) (1 - /и2) + а24//2 (Ае2 (1 -//') + 4Г2)

-1 1 -Г и Ч/* (Ш; -ГЧ1 ) .,

и-к (12)

<т = еЩп . (13),

где и /а- подвижности отдельно взятых КЯ, а = --, Ы- полная

ей

концентрация в ТС КЯ, Де- расстояние между уровнями энергии первой и второй подзон без учета туннельного расщепления, 7=0.5 мэВ [12]-межъямный туннельный матричный элемент. Эффективная подвижность носителей достигает значения 0.001 см2/Вс при 300 К (при 123 К

д.„ =0.055-КГ"см2/Вс), а продольная проводимость двух ТС КЯ <т = 0.136—

м

при 300 К (о- = 0.0005

См

при 123 К). Для нахождения относительного

Л/

изменения проводимости [12] системы ТС КЯ запишем выражение (14):

Ли = 2.36-10 16 Относительное изменение проводимости системы ТС КЯ уменьшается при подавлении туннелирования рассеянием ТГац « 1. В гетероструктурах с ТС КЯ возможен эффект, аналогичный эффекту Ганна в однородном полупроводнике. Эффект обусловлен туннельным переходом электронов между квантовыми ямами с разной подвижностью аналогично переходу между долинами в эффекте Ганна и характеризуется образованием домена сильного поля и участком с отрицательным дифференциальным сопротивлением на вольт - амперной характеристике гетероструктуры [12]. В первой КЯ оптическое сечение поглощения составляет 2.5710'21 м2, интегральное сечение равно 3.21 10'6 м2. Оптическое сечение поглощения а„, характеризует способность одного центра поглотить фотон с энергией tua. Интегральное сечение поглощения х > характеризует способность каждой из частиц поглощать электромагнитную энергию в пределах характерного для неё контура спектральной линии. Большие значения сечений поглощения света в структурах на основе GaN дают возможность использовать их в качестве сильно поглощающих материалов в широкой области длин волн, которая может широко варьироваться в зависимости от природы контасгирующих материалов. В квантовой яме ка<0 (к,- показатель поглощения) наблюдается усиление в среде, т.е. инверсия населенностей,

К N, ,

когда — >—l населенность верхнего уровня — больше населенности

Я2 Si 82

N,

нижнего уровня —.

Si

I ' пятой главе определяются параметры рекомбинационных уровней по приведенной скорости рекомбинации R„r(U). Считаем, что коэффициент

д<т =

<т(Ае = со) -g(Ag = 0) _ ц]4,Т2а1у2

сг(Др = 0) "(1-//?)(!+4Г2«У)

(14)

захвата электронов рассматриваемого уровня равен коэффициенту захвата дырок с„=ср=с. По зависимости Я„()(С) были рассчитаны параметры уровней, с учетом туннелирования, создающие рекомбинационный поток. Посчитали концентрацию глубоких уровней и вероятность туннелирования (со). При увеличении напряжения (га/А'*) растет в диапазоне напряжений 1+2В и изменяется от 11 см3 1с. Концентрация глубоких центров растет

и изменяется от 21016±4.51016см~3 в указанном диапазоне напряжений. Теоретическое определение температурных зависимостей энергии активации проводилось с использованием аналитической модели [13], хорошо описывающей ход энергетических уровней с температурой. Данная модель позволяет оценить размер зерна люминофора. Поверхностное натяжение е для наночастицы сферической формы с радиусом К можно записать в виде: е-2 а/Я, где а-коэффициент поверхностного натяжения. В численных расчетах использован параметр подгонки Е0, определенный из соотношения (16).

/ =

Л кТ) \kTRj

(15)

1п/, =1п

лА™.-

2 аУ кКТ;

Ь.

*Т,

(16)

Выражение для энергии активации Е имеет вид (17):

2 аУ

ЯкТ

(17),

где V- объем наночастицы. Считается, что диффузионный барьер для наночастиц уменьшается благодаря поверхностному натяжению, а его величина зависит от размера частиц. На распределение размеров зерен влияют технологии выращивания образцов. Наблюдаемые характеристики

материала зависят от этого распределения. Предполагается, что функция распределения размеров Р(К) имеет гауссову форму [13]:

На интенсивность излучения влияет размер зерен люминофоров, наносимых на поверхность излучающего полупроводникового кристалла СД. Размеры зерен люминофора оказывают влияние на энергию активации на границе «полупроводниковый кристалл - люминофор», и вносят вклад в процесс излучательной рекомбинации. С повышением размеров (Д, нм) зерен растет энергия активации Еа, при постоянном значении коэффициента поверхностного натяжения (а, Н/м). С ростом а энергия Еа уменьшается, при постоянном Л. На распределение размеров зерен порошкообразных люминофоров влияет технология выращивания СД. Достаточно сложно проконтролировать равномерность нанесения люминофора в технологическом процессе. Функция распределения размеров зависит от технологии приготовления образца. Увеличение максимума F(7?) зависит от двух параметров /?о и Д^1п2 - наиболее вероятного размера и от полуширины на полувысоте.

Основные результаты и выводы:

Таким образом, на основании проведенных в работе исследований можно сделать следующие выводы:

и Исследованы спектры электролюминесценции белых СД с люминофорным покрытием. Вычисленное значение светоотдачи 90.6 лм/Вт превышает световую эффективность ламп накаливания 16 лм/Вт и люминесцентных ламп 85 лм/Вт [2].

2. Изменение размеров зерен люминофора вносит вклад в процессы токопереноса, так как при этом изменяется энергия активации. Присутствие дефектов влияет на транспортные свойства полупроводниковых кристаллов.

(18)

3. Определен основной механизм токопереноса в исследуемых структурах - прыжковая проводимость с участием туннелирования. Зависимость энергии активации тока от напряжения на структуре согласуется с характером изменения плотности состояний вблизи уровня Ферми при росте напряжения. Численно рассчитаны условия образования ступенек на профиле концентрации легирующей примеси. Определены энергии квантово - размерных состояний (энергии изменяются в пределах 0.21 -е-0.60 эВ), концентрация (~1024 м'3) и подвижность электронов (эффективная подвижность ~ 0.001 см2/В с при 300 К).

4. Исследован транспорт электронов в структуре InGaN/AlGaN/GaN с туннельно - связанными КЯ с разной подвижностью. Вычислен параметр Падовани - Страттона Е(п ~ 0.038 эВ, и определен механизм протекания тока. Определены приведенные скорости рекомбинации Rnp их зависимости от напряжения.

5. Рассмотрено поглощение света в структуре InGaN/AlGaN/GaN (ь первой КЯ оптическое сечение поглощения составляет 2.57 10*21 м2, интегральное сечение равно 3.2110'6 м2).

СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Бадгутдинов М.Л., Коробов Е.В., Лукьянов Ф.А., Юнович А.Э., Коган Л.М., Гальчина H.A., Рассохин И.Т., Сощин Н.П. Спектры люминесценции, эффективность и цветовые характеристики светодиодов белого свечения на основе р-п-гетероструктур InGaN/GaN, покрытых люминофорами // ФТП. 2006. т. 40. вып. 6. С. 758 - 763.

2. Юнович А.Э. Светит больше - греет меньше // Экология и жизнь. 2003. №4(33). С. 61-64.

3. Т. Tamura, Т. Setomoto, Т. Taguchi. Illumination characteristics of lighting array using 10 candela-class white LEDs under AC 100 V operation // Journal of Luminescence 87 - 89. 2000. P. 1180 - 1182.

4. Никифоров С.Г. Проблемы, теория и реальность светодиодов для современных систем отображения информации высшего качества // Компоненты и технологии. 2005. №5. С. 176 - 185.

5. Щербаков В.Н. Физико - технологические основы повышения эффективности полупроводниковых источников света: Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва. 2007. 18 с.

6. Грушко Н.С., Хайрулина A.C. Коэффициент полезного действия и спектры электролюминесценции светодиодов на основе р-п-гетероструктур InGaN/AlGaN/GaN белого свечения // Естественные и технические науки. 2008. №4(36). С. 48-50.

7. Меркушев О.М., Дедов В.П. Анатомия белого светодиода или опыт разработки белых светодиодов с люминофором. 2004. http://www.wplus.net/pp/infor/wled anatomy.htm

8. Грушко Н.С., Лакалин A.B., Сомов А.И. Определение механизма токопереноса в р-п-переходах по анализу температурной зависимости прямых вольт-амперных характеристик!! Труды международной конференции ОПТИКА, ОПТОЭЛЕКТРОНИКА И ТЕХНОЛОГИИ. Ульяновск. 2001. С. 78.

9. Бланк Т.В., Гольдберг Ю.А. Полупроводниковые фотоэлектропреобразователи для ультрафиолетовой области спектра. Обзор // ФТП. 2003. т. 37. вып. 9. С. 1025 - 1055.

10. Борздов В.М., Мулярчик С.Г., Хомич A.B. Расчет методом Монте-Карло низкотемпературной подвижности двумерных электронов в квантовой яме селективно-легированной гетероструктуры на основе GaAs // Письма в ЖТФ. 1997. т. 23. № 23. С. 77 - 83.

И. Бланк Т.В., Гольдберг Ю.А., Константинов О.В., Никитин В.Г., Поссе Е.А. Механизм протекания тока в сплавном омическом контакте In -GaN // ФТП. 2006. т. 40. вып. 10. С. 1204 - 1208.

12. Бирюлин П.И., Горбацевич A.A., Капаев В.В., Копаев Ю.В.,

Трофимов В.Т. Аналог эффекта Ганна при туннельном переносе между

квантовыми ямами с разной подвижностью // ФТП. 2001. т. 35. вып. 11. С.

1356- 1360.

13. Глинчук М.Д., Быков П.И., Хилчер Б. Особенности ионной

проводимости кислорода в оксидной нанокерамике // ФТП. 2006. Т. 48. В.11.

С. 2079-2084.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВНЫ В

РАБОТАХ:

1. Грушко Н.С., Хайрулина A.C. Особенности влияния отжига на спектры пропускания светодиодов GaP:N //Оптика и спектроскопия. 2007. т. 102. №06. С. 980-982.

2. Грушко Н.С., Потанахина Л.Н., Хайрулина A.C. Спектры электролюминесценции структур на основе твердого раствора InGaN //Оптика и спектроскопия. 2006, т. 101. вып. 3. С. 423 - 426.

3. Грушко Н.С., Хайрулина A.C. Коэффициент полезного действия и спектры электролюминесценции светодиодов на основе р-п-гетероструктур InGaN/AlGaN/GaN белого свечения // Естественные и технические науки. 2008. №4(36). С. 48 - 50.

4. Грушко Н.С., Хайрулина A.C. Параметры центров рекомбинации структур InGaN/AlGaN/GaN с люминофорным покрытием // Прикладная физика. 2008. №5. С. 112 - 116.

5. Грушко Н.С., Хайрулина A.C., Казаков Д.В. Влияние отжига на спектры пропускания светодиодов GaP:N I группы //Труды международной конференции ОПТО-, НАНОЭЛЕКТРОНИКА, НАНОТЕХНОЛОГИИ и МИКРОСХЕМЫ. Ульяновск. 2005. С. 167.

6. Грушко Н.С., Хайрулина A.C., Казаков Д.В. Электрические и оптические характеристики светодиодов GaP:N под влиянием отжига в I группе

//Труды международной конференции ОПТО-, НАНОЭЛЕКТРОНИКА, НАНОТЕХНОЛОГИИ и МИКРОСХЕМЫ. Ульяновск. 2005. С. 168.

7. Грушко Н.С., Хайрулина A.C., Казаков Д.В. Спектры dß! du во второй группе образцов светодиодов GaP:N и влияние на них отжига //Труды международной конференции ОГТГО-, НАНОЭЛЕКТРОНИКА, НАНОТЕХНОЛОГИИ и МИКРОСХЕМЫ. Ульяновск. 2005. С. 169.

8. Грушко Н.С., Потанахина Л.Н., Хайрулина A.C., Амброзевич A.C., Амброзевич С.А. Особенности электрических характеристик структур на основе твердого раствора InGaN// Труды международной конференции ОПТО-, НАНОЭЛЕКТРОНИКА, НАНОТЕХНОЛОГИИ и МИКРОСХЕМЫ. Ульяновск. 2005. С. 166.

9. Грушко Н.С., Хайрулина A.C. Влияние отжига на край коэффициента поглощения у светодиодов GaP:N //Труды международной конференции ОПТО-, НАНОЭЛЕКТРОНИКА, НАНОТЕХНОЛОГИИ и МИКРОСХЕМЫ. Ульяновск. 2006. С. 179.

10. Потанахина Л.Н., Хайрулина A.C., Грушко Н.С. Спектры электролюминесценции структуры на основе твердого раствора InGaN // Седьмая всероссийская молодежная конференция по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектронике, С-Петербург. 2005. С. 70.

11. Потанахина Л.Н., Хайрулина A.C., Грушко Н.С. Средняя длина прыжка в структурах на основе InGaN/GaN // Восьмая всероссийская молодежная конференция по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектронике, С-Петербург. 2006. С. 51.

12. Хайрулина A.C.. Потанахина Л.Н., Грушко Н.С. Вольт - амперные и люкс - амперные характеристики светодиодов белого свечения на основе р-п-гетероструктур InGaN/GaN, покрытых люминофорами // Восьмая всероссийская молодежная конференция по физике полупроводников и г.олупроводниковой опто- и наноэлектронике, С-Петербург. 2006. С. 104.

13. Хайрулина A.C., Грушко Н.С. Определение параметров рекомбипационных уровней по приведенной скорости рекомбинации в структурах InGaN/AlGaN/GaN // Девятая всероссийская молодежная конференция по физике полупроводников и наноструктур, полупроводниковой опто- и наноэлектронике. С-Петербург. 2007. С. 106.

14. Хайрулина A.C., Грушко Н.С. Коэффициент полезного действия и спектры люминесценции светодиодов на основе р-п-гетероструктур InGaN/AIGaN/GaN белого свечения // 14-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика - 2007». Москва, апрель 2007. С. 21.

15. Хайрулина A.C. Влияние температуры на параметры рекомбинационных центров в белых светодиодах с люминофорным покрытием // 15-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика - 2008». Москва. 2008. С. 57.

16. Хайрулина A.C., Грушко Н.С. Спектры электролюминесценции и ■ параметры рекомбинационных центров структур InGaN/AIGaN/GaN с

люминофорным покрытием // Сборник материалов VIII Международной конференции ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ И УСТРОЙСТВА В СИСТЕМАХ РАСПОЗНАВАНИЯ ОБРАЗОВ, ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИЙ И СИМВОЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ «Распознавание -2008». Курск. 2008. С. 140 - 142.

17. Грушко Н.С., Хайрулина A.C. Параметры белых светодиодов InGaN/AIGaN/GaN: светоотдача, КПД, координаты цветности // Труды X международной конференции ОПТО-, НАНОЭЛЕКТРОНИКА, НАНОТЕХНОЛОГИИ и МИКРОСХЕМЫ. Ульяновск. 2008. С. 22.

Подписано в печать 05.11.08 Формат 60x84/16. Гарнитура Times New Roman. Усл. п.л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ №108/ €0$

Отпечатано в Издательском центре Ульяновского государственного университета 432000, г. Ульяновск, ул. Л.Толстого, 42

Введение.

Глава 1. Проблемы создания гетероструктур на основе GaN.

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 GaN.

1.4 Дефекты в пленках нитридов III группы.

1.5 Оптические свойства легированных слоев GaN.

1.6 Глубокие уровни и электронный транспорт в гетероструктурах на основе GaN.

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 InGaN/AlGaN/GaN белого свечения.

2.4 Выводы по главе.

Глава 3. Вольт - амперные характеристики структуры на основе

InGaN/AlGaN/GaN.

3.1 Описание экспериментальной установки для измерения вольт — амперных характеристик.

3.2 Вольт — амперные характеристики структуры на основе InGaN/AlGaN/GaN. Механизмы токопереноса.

3.3 Выводы по главе.

Глава 4. Вольт - фарадные характеристики структуры на основе InGaN/AlGaN/GaN

4.1 Описание экспериментальной установки для измерения вольт — фарадных характеристик.

4.2 Вольт — фарадные характеристики структуры на основе InGaN/AlGaN/GaN (образец №2).

4.3 Поглощение света в структуре на основе InGaN/AlGaN/GaN (образец №2).

4.4 Вольт - фарадные характеристики структуры на основе InGaN/AlGaN/GaN (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 122 зависимости dfi Idu

5.3 Теоретическое определение температурных зависимостей энергии активации.

5.4 Выводы по главе.

Широкое применение белых светодиодов (СД) во многом определяется их преимуществами. СД белого свечения на основе р-п-гетероструктур InGaN/AlGaN/GaN представляют как научный, так и практический интерес, поскольку обладают рядом уникальных оптических и электрических свойств. Увеличение внутреннего квантового выхода излучения 77, 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. 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 активной области светодиодной структуры. Перегрев СД уменьшает квантовый выход света и ограничивает максимальную оптическую мощность, влияет на срок службы. Приборы на основе нитрида галлия являются перспективными для создания осветительных ламп благодаря большой ширине запрещенной зоны и высокой теплопроводности. Это дает возможность повышения рабочих токов, допустимой рабочей температуры и получения высокой яркости. Возникающие при этом задачи состоят в улучшении качества материала, уменьшении плотности дислокаций и точечных дефектов в GaN [3].

При переходе от экспериментальных разработок какого-либо материала к разработке конкретного электронного устройства особое внимание уделяется проблемам интегрирования отдельных элементов, получаемых на базе этого материала, в структуры, сформированные из других материалов, с отличными физическими свойствами. Это объясняется процессами межслоевой диффузии, необходимостью введения буферных слоев и рядом подобных проблем. Таким образом, оптимальным решением в унификации технологии получения стандартных структур, в которые необходимо включать несколько «сменных» элементов (слоев), является использование для «сменных» элементов одного и того же материала с минимальным, или одинаковым количеством легирующих примесей, но разными свойствами. При получении люминофоров важную роль играет минимальное количество легирующих компонент, но с изучением каждого отдельно взятого люминофора в различных спектральных областях. Решение такой задачи требует глубокого понимания процессов, определяющих спектральные характеристики материалов, зависит от правильного выбора легирующих примесей, их количественного соотношения и режимов легирования [4].

В светоизлучающих диодах белого цвета свечения используются люминофоры со структурой граната, активированные церием. По механизму возбуждения белые СД близки к люминесцентным лампам, в которых тлеющий разряд в парах ртути генерирует УФ-излучение, возбуждающее свечение в люминофоре. В газоразрядных лампах и электронно-лучевых трубках энергия возбуждения поглощается в основном матрицей люминофора, а потом передается активатору. В белых СД энергия возбуждения поглощается непосредственно ионом активатора Се3+ в области длинноволновой полосы поглощения. Физические свойства, определяющие эффективность люминофора, при таком виде возбуждения изучены недостаточно.

Современные исследования светоизлучающих диодов направлены на увеличение мощности и квантового выхода, на увеличение световой эффективности диода и люминофора, а также на снижение стоимости готового СД [3]. За последнее десятилетие светодиоды прочно укрепились в секторе освещения. Их актуальность и необходимость позволяют утверждать, что в недалеком будущем белые светодиоды составят серьезную конкуренцию существующим источникам общего освещения, что подтверждает приведенный в работе анализ изучаемых структур.

Цель и задачи исследования

Целью данной работы является изучение механизмов, определяющих эффективность белого свечения, излучательные и безызлучательные рекомбинационные процессы, а также механизмы формирующих прямые вольт-амперные характеристики (ВАХ) светодиодов с квантовыми ямами на основе InGaN/AlGaN/GaN.

Решаемые задачи:

1. Исследование механизмов, формирующих туннельно-рекомбинационные токи в структурах на основе InGaN/AlGaN/GaN.

2. Определение параметров рекомбинационных уровней на основе анализа зависимости приведенной скорости рекомбинации от напряжения R^ = f(u) с учетом туннелирования.

3. Экспериментальное исследование электрических и электролюминесцентных характеристик структур на основе InGaN/AlGaN/GaN. Определение параметров изучаемых структур.

5.4 Выводы по главе:

Измерены температурные зависимости прямых ВАХ (291+ЗЗЗК). Определены приведенные скорости рекомбинации R^ и их зависимости от напряжения.

Основной механизм токопереноса — туннелирование с участием прыжкового механизма.

На зависимостях R„p=f(U) и 3p/3U =f(U) проявляются одни и те же уровни.

Коэффициенты захвата имеют большую величину.

Заключение

Таким образом, на основании проведенных в работе исследований можно сделать следующие выводы:

1. Исследованы спектры электролюминесценции белых СД с люминофорным покрытием. Вычисленное значение светоотдачи 90.6 лм/Вт превышает световую эффективность ламп накаливания 16 лм/Вт и люминесцентных ламп 85 лм/Вт [2].

2. Изменение размеров зерен люминофора вносит вклад в процессы токопереноса, так как при этом изменяется энергия активации. Присутствие дефектов влияет на транспортные свойства полупроводниковых кристаллов.

3. Определен основной механизм токопереноса в исследуемых структурах — прыжковая проводимость с участием туннелирования. Зависимость энергии активации тока от напряжения на структуре согласуется с характером изменения плотности состояний вблизи уровня Ферми при росте напряжения. Численно рассчитаны условия образования ступенек на профиле концентрации легирующей примеси. Определены энергии квантово — размерных состояний (энергии изменяются в гк ж "J пределах 0.21-^0.60 эВ), концентрация (~10 м" ) и подвижность ij электронов (эффективная подвижность ~ 0.001 см /В с при 300 К).

4. Исследован транспорт электронов в структуре InGaN/AlGaN/GaN с туннельно — связанными КЯ с разной подвижностью. Вычислен параметр Падовани — Страттона Е00 ~ 0.038 эВ, и определен механизм протекания тока. Определены приведенные скорости рекомбинации Rnp их зависимости от напряжения.

5. Рассмотрено поглощение света в структуре InGaN/AIGaN/GaN (в первой КЯ оптическое сечение поглощения составляет 2.57 10"21 м , интегральное сечение равно 3.21'10 м ).

Научная новизна полученных результатов

1. Проведенные исследования показали, что термообработка влияет на реконструкцию излучательных рекомбинационных центров и повышает яркость свечения в СД на основе GaP.

2. Выявлено различное влияние температуры на коэффициенты захвата и энергию активации глубоких уровней в структуре на основе InGaN/AlGaN/GaN.

3. Впервые в структурах на основе InGaN/AlGaN/GaN экспериментально подтверждены модельные представления о влиянии размеров туннельно - связанных квантовых ям на подвижность носителей заряда.

4. Определена ширина запрещенной зоны для прямых и непрямых переходов в структурах на основе InGaN, рассчитаны параметры КЯ в структурах на основе InGaN/AlGaN/GaN'. ширина и высота барьеров, концентрация и подвижность носителей заряда, разрыв зон.

5. Впервые в структурах на основе InGaN/AlGaN/GaN на основании экспериментальных данных проведен анализ динамики заполнения 2D электронами подзон размерного квантования, и детально изучен профиль концентрации легирующей примеси.

Практическая значимость полученных результатов

1. Результаты исследований цветовых характеристик гетероструктур на основе InGaN/AIGaN/GaN могут быть использованы для решения различных задач в секторах освещения, индикации и отображения информации. Проанализированы причины снижения световой эффективности белых СД.

2. Исследование транспорта электронов в структуре InGaN/AIGaN/GaN с туннельно — связанными КЯ с разной подвижностью, имеет большое значение для разработки многих полупроводниковых приборов. Рассчитана световая эффективность: 90.6 лм/Вт при токе 1.36 мА, и цветовые координаты. Светодиоды белого свечения интенсивно исследуются во всем мире, светоотдача зависит от многих факторов и изменяется в пределах от 15 лм/Вт [3] до 135 лм/Вт.

3. При изучении поглощения света в структуре InGaN/AIGaN/GaN, показано наличие больших сечений оптического поглощения, которые повышают эффективность практического применения.

Положения, выносимые на защиту

1. Экспериментально подтверждены модельные представления о транспорте электронов в структурах с туннельно — связанными КЯ, причем подвижность в ямах различных размеров изменяется.

2. Основным механизмом токопереноса в гетероструктурах InGaN/AlGaN/GaN является прыжковая проводимость с участием туннелирования.

3. Детальный анализ вольт — фарадных характеристик и применяемые в работе теоретические модели позволяют определить ряд важных параметров: удельную проводимость, коэффициент диффузии, диффузионную длину носителей заряда, время жизни неравновесных носителей заряда, время свободного пробега электронов в квантовых ямах, параметр экранирования, концентрацию и подвижность носителей тока.

4. На интенсивность излучения влияет размер зерен люминофоров, наносимых на поверхность излучающего полупроводникового кристалла СД. С повышением размеров зерен растет энергия активации, при постоянном значении коэффициента поверхностного натяжения. Размеры зерен люминофора оказывают влияние на энергию активации на границе «полупроводниковый кристалл — люминофор», и вносят вклад в процесс излучательной рекомбинации.

1. Юнович А.Э. Светит больше — греет меньше II Экология и жизнь. 2003. №4(33). С. 61 64.

2. Бачериков Ю.Ю., Кицюк Н.В. Цветовые возможности люминофоров ZnS:(CuCl,Ga) в зависимости от очередности легирования CuCl и галлием И ФТП. 2007. т. 41. вып. 6. С. 746 750.

3. Коган Л.М. Современное состояние полупроводниковых излучающих диодов II Электронные компоненты. 2000. №2. С. 22 — 27.

4. Афанасьев В.Б., Гальчина Н.А., Коган Л.М., Рассохин И.Т. Светодиодные осветительные и светосигнальные приборы с увеличенным световым потоком II Светотехника. 2004. №6. С. 52 — 56.

5. Юнович А.Э. Светодиоды как основа освещения будущего II Светотехника. 2003. №3. С. 2-1.

6. Булярский С.В., Грушко Н.С., Казаков Д.В. Дефектообразование при отжиге эпитаксиальных р-п-переходов на основе фосфида галлия II Микроэлектроника. 2005. т. 34. №1. С. 43 — 50.

7. Маняхин Ф.И., Наими Е.К., Рабинович О.И., Сушков В.П. Деградация светоизлучающих диодов при создании в них ультразвуковых упругих волн //Труды международной конференции ОПТО-, НАНОЭЛЕКТРОНИКА, НАНОТЕХНОЛОГИИ и МИКРОСХЕМЫ. Ульяновск. 2005. С. 162.

8. Кожевников А.А., Прибылов Н.Н. Влияние пассивации поверхности на собственную фотопроводимость фосфида галлия, компенсированного медью IIФ111. 2007. т. 41. вып. 2. С. 164 — 165.

9. Булярский С.В., Воробьев М.О., Грушко Н.С., Лакалин А.В. Рекомбинационная спектроскопия глубоких уровней в GaP — светодиодах II ФТП. 1999. т. 33. вып. 6. С. 723 726.

10. Ушаков В.В., Дравин В.А., Мельник Н.Н., Заварицкая Т.В., Лойко Н.Н., Караванский В.А., Константинова Е.А., Тимошенко В.Ю. Ионная имплантация пористого фосфида галлия II ФТП. 1998. т. 32. №8. С. 990-994.

11. Бадгутдинов М.Л., Гальчина Н.А., Коган Л.М., Рассохин И.Т., Сощин Н.П., Юнович А.Э. Мощные светодиоды белого свечения для освещения II Светотехника. 2006. №3. С. 36 — 40.

12. Сокульская Н.Н. Исследование системы Y3Al5.x.ySixMgyOi2:Ce для С ИД «белого» цвета // Тез. докл. Восьмой всероссийскоймежвузовской науч.-технич. конференции студентов и аспирантов. Зеленоград. 2001. С. 54.

13. Давиденко Ю.Н. Высокоэффективные современные светодиоды И Современная электроника. 2004. октябрь. С. 36 — 43.

14. Никифоров С.Г. Теперь электроны можно увидеть: светодиоды делают электрический ток очень заметным II Компоненты и технологии. 2006. №3. С. 96-103.

15. Маняхин Ф.И., Кодак А.С. Образование инверсного слоя в светодиодной структуре AlGaN/InGaN/GaN при длительном протекании прямого тока //Труды международной конференции ОПТО-, НАНОЭЛЕКТРОНИКА, НАНОТЕХНОЛОГИИ и МИКРОСХЕМЫ. Ульяновск. 2005. С. 164.

16. Бочкарева Н.И., Тархин Д.В., Ребане Ю.Т., Горбунов Р.И., Леликов Ю.С., Мартынов И.А., Шретер Ю.Г. Квантовая эффективность и формирование линии излучения в светодиодных структурах с квантовыми ямами InGaN/GaN // ФТП. 2007. т. 41. вып. 1. С. 88 94.

17. Narukawa Y., Narita J., Sakamoto Т., Deguchi К., Yamada Т., and Mukai Т. Ultrta-High Efficiency White Light Emitting Diodes II Japanese Journal of Applied Physics. 2006. V. 45, N 41.- P. L1084-L1086.

18. Yunovich A.E., Kudryashov V.E. Energy Diagram and Recombination Mechanisms in Heterostructures InGaN/AlGaN/GaN with Quantum Wells//Phys. Stat. Solidi (b). 2001. V. 228, N 1. P. 141 145.

19. Сокульская Н.Н., Воробьев В.А., Цюрупа О.В., Голота А.Ф., Фотолюминесценция в гранатах Y3Al5.x.ySixMgy012:Ce // Сборник научных трудов ЗАО НПФ «Люминофор». «Исследования, синтез и технология люминофоров». Ставрополь. 2001. вып. 44. С. 172 — 176.

20. Грузинцев А.Н., Бартхоу К., Берналул П. Люминесцентное свойства светодиодов на основе арсенида галлия с антистоксовым люминофором Y202S: Er, Yb IIФТП. 2008. т. 42. вып. 3. С. 365 369.

21. Гальчина Н.А., Коган Л.М., Сощин Н.П., Широков С.С., Юнович А.Э. Спектры электролюминесценции ультрафиолетовых светодиодов на основе р-п-гетероструктур InGaN/AlGaN/GaN, покрытых люминофорами II ФТП. 2007. т. 41. вып. 9. С. 1143 1148.

22. Мынбаев К.Д., Мынбаева М.Г., Зубрилов А.С., Середова Н.В. Люминесцентные свойства эпитаксиалъных слоев и гетероструктур на основе GaN, выращенных на подложках пористого SiC II Письма в ЖТФ. 2007. т. 33. вып. 2. С. 74 79.

23. Смирнов М.Б., Талалаев В.Г., Новиков Б.В., Сарангов С.В., Цырлин Г.Э., Захаров Н.Д. Численное моделирование температурной зависимости спектров фотолюминесценции квантовых точек InAs/GaAs И ФТТ. 2007. т. 49. вып. 6. С. 1126 1131.

24. Гуткин А.А., Брунков П.Н., Гладышев А.Г., Крыжановская Н.В., Берт Н.Н., Конников С.Г., Hopkinson М., Patane A., Eaves L. Оптическое исследование резонансных состояний в GaNxAs.x II ФТП. 2006. т. 40. вып. 10. С. 1192-1195.

25. Сизов Д.С., Сизов B.C., Лундин В.В., Цацульников А.Ф., Заварин Е.Е., Леденцов Н.Н. Исследование электронного спектра структур с квантовыми точками InGaN с помощью спектроскопии фототока П ФТП. 2005. т. 39. вып. 11. С. 1350- 1353.

26. Сизов Д.С., Сизов B.C., Заварин Е.Е., Лундин В.В., Фомин А.В., Цацульников А.Ф., Леденцов Н.Н. Исследование статистики носителей в светодиодных структурах InGaN/GaN II ФТП. 2005. т. 39. вып. 4. С. 492 — 496.

27. Бадгутдинов М.Л., Юнович А.Э. Спектры излучения гетероструктур с квантовыми ямами типа InGaN/AlGaN/GaN: модель двумерной комбинированной плотности состояний II ФТП. 2008. т. 42. вып. 4. С. 438-446.

28. Мамакин С.С., Юнович А.Э., Ваттана А.Б., Маняхин Ф.И. Электрические свойства и спектры люминесценции светодиодов на основе гетеропереходов InGaN/GaN с модулировано легированными квантовыми ямами IIФТП. 2003. т. 37. вып. 9. С. 1131 - 1137.

29. Бочкарева Н.И., Zhirnov Е.А., Ефремов А.А., Ребане Ю.Т., Горбунов Р.И., Шретер Ю.Г. Туннелъно — рекомбинационные токи и эффективность электролюминесценции InGaN/GaN светодиодов II ФТП. 2005. т. 39. вып. 5. С. 627 632.

30. Ковалев А.Н., Маняхин Ф.И., Кудряшов В.Е., Туркин А.Н., Юнович А.Э. Изменения люминесцентных электрических свойств светодиодов из гетероструктур InGaN/AlGaN/GaN при длительной работе II ФТП. 1999. т. 33. вып. 2. С. 224 231.

31. Кудряшов В.Е., Золин К.Г., Туркин А.Н., Юнович А.Э., Ковалев А.Н., Маняхин Ф.И. Туннельные эффекты в светодиодах на основе гетероструктур InGaN/AlGaN/GaN с квантовыми ямами //ФТП. 1997. т. 31. №11. С. 1304-1309.

32. Бадгутдинов M.JI., Юнович А.Э. Спектры люминесценции и эффективность синих светодиодов на основе р-п-гетероструктур InGaN/AlGaN/GaN // Ломоносовские чтения, секция физики. Москва. 2007. С. 55.

33. Смирнов М.Б., Карпов С.В., Давыдов В.Ю., Смирнов А.Н., Заварин Е.Е., Лундин В.В. Колебательные спектры сверхрешеток AIN/GaN: теория и эксперимент И ФТТ. 2005. т. 47. вып. 4. С. 716 — 727.

34. Грехов И.В., Линийчук И.А., Титков И.Е. Лазерное напыление пленок GaNII Письма в ЖТФ. 2006. т. 32. вып. 5. С. 24 27.

35. Комиссарова Т.А., Матросов Н.Н., Рябова Л.И., Хохлов Д.Р., Жмерик В.Н., Иванов С.В. Особенности электрофизических свойств твердых растворов InxGaj.xN. II ФТП. 2007. т. 41. вып. 5. С. 558 — 560.

36. Мамутин В.В., Егоров А.Ю., Крыжановская Н.В., Надточий A.M., Паюсов А.С. Влияние дизайна напряженно — компенсированных сверхрешеток InAs/InGaAsN/GaAsN на их оптические свойства II Письма в ЖТФ. 2008. т. 34. вып. 4. С. 24 31.

37. Многослойные гетероструктуры AIN/AlGaN/GaN/AlGaN с квантовыми ямами для мощных полевых транзисторов, полученные аммиачной молекулярно — лучевой эпитаксией // Письма в ЖТФ. 2006. т. 32. вып. 22. С. 6-14.

38. Ахметоглы М.А. (Афраилов), Андреев И.А., Куницина Е.В., Михайлова М.П., Яковлев Ю.П. Электрические свойства изотипных гетеропереходов N^-GaSb/n-GalnAsSb/NGaAlAsSb II типа II ФТП. 2007. т. 41. вып. 2. С. 154- 159.

39. Михайлова М.П., Моисеев К.Д., Воронина Т.И., Лагунова Т.С., Яковлев Ю.П. Переход от разъединенного гетероперехода II типа к ступенчатому в системе GalnAsSbZInAs(GaSb) II ФТП. 2007. т. 41. вып. 2. С. 166-171.

40. Сошников И.П., Лундин В.В., Усиков А.С., Калмыкова И.П., Леденцов Н.Н., Rosenauer A., Neubauer В., Gerthsen D. Особенности формирования внедрений InxGaj.xN в матрице GaN при выращивании методом MOCVD И ФТП. 2000. т. 34. вып. 6. С. 647 651.

41. Бланк Т.В., Гольдберг Ю.А., Заварин Е.Е., Константинов О.В., Шмидт Н.М. Термополевой прямой ток в поверхностно — барьерных структурах на основе GaN II ФТП. 2005. т. 39. вып. 6. С. 705 709.

42. Сизов Д.С., Сизов B.C., Заварин Е.Е., Лундин В.В., Фомин А.В., Цацульников А.Ф., Леденцов Н.Н. Кинетика и неоднородная инжекция носителей в нанослоях InGaN И ФТП. 2005. т. 39. вып. 2. С. 264 — 268.

43. Дроздов Ю.Н., Востоков Н.В., Гапонова Д.М., Данильцев В.М., Дроздов М.Н., Хрыкин О.И., Филимонов А.С., Шашкин В.И. Влияние параметров сапфировых подложек на кристаллическое качество слоев GaNII ФТП. 2005. т. 39. вып. 1. С. 5 7.

44. Мынбаева М.Г., Константинов О.В., Мынбаев К.Д., Романов А.Е., Ситникова А.А. Механизм релаксации напряжений несоответствия при эпитаксиальном росте GaN на пористом SiC // Письма в ЖТФ. 2006. т. 32. вып. 33. С. 25-31.

45. Грузинцев А.Н., Редысин А.Н., Barthou С. Излучательная рекомбинация нанокристаллов GaN при большой мощности оптического возбуждения I/ ФТП. 2005. т. 39. вып. 10. С. 1200 1203.

46. Бланк Т.В., Гольдберг Ю.А., Константинов О.В., Никитин В.Г., Поссе Е.А. Механизм протекания тока в сплавном омическом контакте In GaNII ФТП. 2006. т. 40. вып. 10. С. 1204 - 1208.

47. Лундин В.В., Николаев А.Е., Сахаров А.В., Цацульников А.Ф. Влияние водорода на анизотропию скорости роста р — GaN при газофазной эпитаксии из металлорганических соединений на стенках мезаполосков II ФТП. 2008. т. 42. вып. 2. С. 233 238.

48. Илясов В.В., Жданова Т.П., Никифоров И .Я. Электронная энергетическая структура и рентгеновские спектры кристаллов GaN и BxGaUxN IIФТТ. 2006. т. 48. вып. 4. С. 614 622.

49. Закгейм Д.А., Смирнова И.П., Рожанский И.В., Гуревич С.А., Кулагина М.М., Аракчеева Е.М., Онушкин Г.А., Закгейм A.JL, Васильева Е.Д., Иткинсон Г.В. Высокомощные синие флип — чип светодиодьг на основе AlGalnNИ ФТП. 2005. т. 39. вып. 7. С. 885 889.

50. Абрамов B.C., Никифоров С.Г., Соболь П.А., Сушков В.П. Свойства зеленых и синих InGaN — светодиодов И Светодиоды и лазеры. 2002. №1-2. С. 30-33.

51. Лебедев О.А., Сабинин В.Е., Солк С.В. Полимерная оптика для светоизлучающих диодов // Светотехника. 2001. №5. С. 18 — 19.

52. Агафонов Д.Р., Аникин П.П., Никифоров С.Г. Вопросы конструирования и производства светоизлучающих диодов и систем на их основе // Светотехника. 2002. №6. С. 6 — 11.

53. Пшенай-Северин Д.А., Федоров М.И. Влияние особенностей зонной структуры на термоэлектрические свойства полупроводника II ФТТ. 2007. т. 49. вып. 9. С. 1559 1562.

54. Емельянов A.M., Соболев Н.А., Шек Е.И., Лундин В.В., Усиков

55. A.С., Паршин Е.О. Влияние увеличения дозы имплантации ионов эрбия и температуры отжига на фотолюминесценцию в сверхрешетках AlGaN/GaN и эпитаксиальных слоях GaN II ФТП. 2005. т. 39. вып. 9. С. 1080- 1082.

56. Андреев А.А. Собственная и активированная примесями Zn, Се, Tb, Er, Sm и Ей фотолюминесценция псевдоаморфных тонких пленок GaN и InGaNII ФТТ. 2003. т. 45. вып. 3. С. 395 402.

57. Мездрогина М.М., Криволапчук В.В. Влияние дополнительной примеси Zn на вид спектров фотолюминесценции вюрцитных кристаллов GaN, легированных редкоземельным ионом Ей // ФТТ. 2006. т. 48. вып. 7. С. 1182-1186.

58. Андрианов А.В., Некрасов В.Ю., Шмидт Н.М., Заварин Е.Е., Усиков А.С., Зиновьев Н.Н., Ткачук М.Н. Низкотемпературная время — разрешенная фотолюминесценция в квантовых ямах InGaN/GaN II ФТП. 2002. т. 36. вып. 6. С. 679 684.

59. Карева Г.Г., Векслер М.И., Грехов И.В., Шулекин А.Ф. Туннелирование электронов через двойной барьер в структуре металл — окисел — кремний при обратном смещении II ФТП. 2002. т. 36. вып. 8. С. 953-958.

60. Пожела Ю., Пожела К., Юцене В., Балакаускас С., Евтихиев

61. Петров П.В., Иванов Ю.Л., Жуков А.Е. Молекулярное состояние А+ — центров в квантовых ямах GaAs/AlGaAs II ФТП. 2007. т. 41. вып. 7. С. 850-853.

62. Усов С.О., Цацульников А.Ф., Лундин В.В., Сахаров А.В., Заварин Е.Е., Леденцов Н.Н. Фотолюминесценция локализованных экситонов в квантовых точках InGaN II ФТП. 2008. т. 42. вып. 2. С. 187 — 191.

63. Солдатенков Ф.Ю., Данильченко В.Г., Корольков В.И. Управление временем жизни носителей заряда в высоковольтных p-i-n-диодах на основе гетероструктур InxGaj.xAs/GaAs II ФТП. 2007. т. 41. вып. 2. С. 217-220.

64. Каретникова И.Р., Нефедов И.М., Шашкин В.И. О точности восстановления профиля легирования полупроводников на основе вольт — фарадных измерений в процессе электрохимического травления II ФТП. 2001. т. 35. вып. 7. С. 801 807.

65. Антонова И.В., Поляков В.И., Руковишников А.И., Мансуров В.Г., Журавлев К.С. Глубокие уровни и электронный транспорт в гетероструктурах AlGaN/GaNII ФТП. 2008. т. 42. вып. 1. С. 53 59.

66. Гавриленко В.И., Демидов Е.В., Маремьянин К.В., Морозов С.В., Knap W., Lusakowski J. Электронный транспорт и детектирование терагерцового излучения в субмикрометровом полевом транзисторе GaN/AlGaNII ФТП. 2007. т. 41. вып. 2. С. 238 241.

67. Криволапчук В.В., Мездрогина М.М. Влияние миграции энергии на форму линии излучения в структурах с квантовыми ямами на основе InGaN/GaN И ФТТ. 2006. т. 48. вып. 11. С. 2067 2073.

68. Давыдов Д.В., Закгейм А.Л., Снегов Ф.М., Соболев М.М., Черняков А.Е., Усиков А.С., Шмидт Н.М. Локализованные состояния в активной области голубых светодиодов, связанные с системой протяженных дефектов II Письма в ЖТФ. 2007. т. 33. вып. 4. С. 11 — 18.

69. Бочкарева Н.И., Жирнов Е.А., Ефремов А.А., Ребане Ю.Т.,

70. Горбунов Р.И., Клочков А.В., Лавринович Д.А., Шретер Ю.Г.

71. Влияние состояний на границах раздела на емкость иэффективность электролюминесценции InGaN/GaN светодиодов

72. ФТП. 2005. т. 39. вып. 7. С. 829 833.

73. Амброзевич А.С., Амброзевич С.А., Грушко Н.С., Потанахина Л.Н. Определение энергии глубоких центров структуры на основе твердого раствора InGaN II Письма в ЖТФ. 2006. т. 32. вып. 4. С. 16-23.

74. Булярский С.В., Грушко Н.С., Лакалин А.В. Дифференциальные методы определения параметров глубоких уровней по рекомбинационньгм токам р-п-перехода И ФТП. 1998. т. 32. №10. С. 1193 1196.

75. Булярский С.В., Ионычев В.К., Кузьмин В.В. Туннельная рекомбинация в кремниевых лавинных диодах II ФТП. 2003. т. 37. вып. 1. С. 117-120.

76. Булярский С.В., Грушко Н.С., Сомов А.И., Лакалин А.В. Рекомбинация в области пространственного заряда и ее влияние на коэффициент передачи биполярного транзистора II ФТП. 1997. т. 31. №9. С. 1146-1150.

77. Илясов В.В., Жданова Т.П., Никифоров И.Я. Рентгеновские спектры и электронная энергетическая структура азота в твердых растворах AlxGai.xNII ФТТ. 2007. т. 49. вып. 8. С. 1369 1372.

78. Смирнова И.А., Суворов Э.В., Шулаков Е.В. Формирование изображения краевой дислокации в поглощающем кристалле II ФТТ. 2007. т. 49. вып. 6. С. 1050 1055.

79. Криволапчук В.В., Лундин В.В., Мездрогина М.М. Роль встроенных электрических полей в формировании излучения квантовых ям InGaN/GaNII ФТТ. 2005. т. 47. вып. 7. С. 1338 1342.

80. Гриняев С.Н., Разжувалов А.Н. Самосогласованный расчет туннельного тока в двухбаръерных гетероструктурах w-GaN/AlGaN II ФТП. 2006. т. 40. вып. 6. С. 695 700.

81. Герус А.В., Герус Т.Г. Эффекты накопления зарядов в структурах с квантовыми ямами II ФТП. 2006. т. 40. вып. 6. С. 701 — 706.

82. Ланг И.Г., Коровин Л.И., Павлов С.Т. Волновые функции и энергии магнетополяронов в полупроводниковых квантовых ямах II ФТТ. 2005. т. 47. вып. 9. С. 1704 1710.

83. Коровин Л.И., Ланг И.Г., Павлов С.Т. Влияние аномальной дисперсии на оптические характеристики квантовой ямы II ФТТ. 2006. т. 48. вып. 12. С. 2208-2216.

84. Коровин Л.И., Ланг И.Г., Павлов С.Т. Влияние пространственной дисперсии на форму светового импульса при его прохождении сквозь квантовую яму II ФТТ. 2007. т. 49. вып. 10. С. 1893 — 1899.

85. Коровин Л.И., Ланг И.Г., Павлов С.Т. Резонансное прохождение электромагнитного импульса сквозь квантовую яму II ФТТ. 2008. т. 50. вып. 2. С. 328 334.

86. Николюк В.А., Игнатьев И.В. Энергетическая структура квантовых точек, индуцированных неоднородным электрическим полем в квантовых ямах II ФТП. 2007. т. 41. вып. 12. С. 1443 1450.

87. Аверкиев Н.С., Силов А.Ю. Циркулярная поляризация люминесценции, обусловленная током в квантовых ямах II ФТП. 2005. т. 39. вып. 11. С. 1370-1374.

88. Бенеманская Г.В., Лапушкин М.Н., Тимошнев С.Н. Аккумуляционный зарядовый слой ультратонких интерфейсов Cs, Ва/п-GaN(OOOl): электронные и фотоэмиссионные свойства II ФТТ. 2007. т. 49. вып. 4. С. 613-617.

89. Зубков В.И. Диагностика гетероструктур с квантовыми ямами InxGai-xAs/GaAs методом вольт — фарадных характеристик разрывы зон, уровни квантования, волновые функции II ФТП. 2007. т. 41. вып. 3. С. 331 — 337.

90. Грушко Н.С., Хайрулина А.С. Особенности влияния отжига на спектры пропускания светодиодов GaP:N//OnTHKa и спектроскопия. 2007. т. 102. №06. С. 980-982.

91. Грушко Н.С., Хайрулина А.С., Казаков Д.В. Влияние отжига на спектры пропускания светодиодов GaP:N I группы //Труды международной конференции ОПТО-, НАНОЭЛЕКТРОНИКА, НАНОТЕХНОЛОГИИ и МИКРОСХЕМЫ. Ульяновск. 2005. С. 167.

92. Грушко Н.С., Хайрулина А.С., Казаков Д.В. Электрические и оптические характеристики светодиодов GaP:N под влиянием отжига в I группе //Труды международной конференции ОПТО-, НАНОЭЛЕКТРОНИКА, НАНОТЕХНОЛОГИИ и МИКРОСХЕМЫ. Ульяновск. 2005. С. 168.

93. Грушко Н.С., Хайрулина А.С., Казаков Д.В. Спектры dpidu во второй группе образцов светодиодов GaP:N и влияние на них отжига //Труды международной конференции ОПТО-, НАНОЭЛЕКТРОНИКА, НАНОТЕХНОЛОГИИ и МИКРОСХЕМЫ. Ульяновск. 2005. С. 169.

94. Грушко Н.С., Потанахина JI.H., Хайрулина А.С. Спектры электролюминесценции структур на основе твердого раствора InGaN/Юптика и спектроскопия. 2006. т. 101. вып. 3. С. 423 427.

95. Грушко Н.С., Хайрулина А.С. Коэффициент полезного действия и спектры электролюминесценции светодиодов на основе р-п-гетероструктур InGaN/AlGaN/GaN белого свечения // Естественные и технические науки. 2008. №4(36). С. 48 50.

96. Маняхин Ф.И. Причины спада выходной мощности излучения и внешнего квантового выхода светодиодных структур AlGaN/InGaN/GaN с квантовыми ямами при больших напряжениях прямого смещения// Материалы электронной техники. 2004. №1. С. 45 — 49.

97. Пихтин А.Н. Оптическая и квантовая электроника. — М.: Высш. школа., 2001. — 573 с.

98. Савельев И. В. Курс общей физики: Учебное пособие для втузов, т. 4 Волны. Оптика. М.: Наука: Физматлит, 1998. 256 с.

99. Никифоров С.Г. Проблемы, теория и реальность светодиодов для современных систем отображения информации высшего качества // Компоненты и технологии. 2005. №5. С. 176—185.

100. Меркушев О.М., Дедов В.П. Анатомия белого светодиода или опыт разработки белых светодиодов с люминофором. 2004. http://www.wplus.net/pp/infor/wledanatomy.htm

101. Дедов В.П. Три пика или светодиодные спектры. 2004. http://www.wplus.net/pp/infor/led spectra.htm

102. Щербаков В.Н. Физико — технологические основы повышения эффективности полупроводниковых источников света: Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва. 2007. 18 с.

103. Солонин А.П., Грушко Н.С. Восьмая всероссийская молодежная конференция по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектронике. С-Петербург. 2006. С. 106.

104. Булярский С.В., Грушко Н.С., Типикин В.В. Труды международной конференции ОПТИКА-, ОПТОЭЛЕКТРОНИКА, И ТЕХНОЛОГИИ. Ульяновск. 2001. С. 17.

105. Бланк Т.В., Гольдберг Ю.А. Полупроводниковые фотоэлектропреобразователи для ультрафиолетовой области спектра. Обзор И ФТП. 2003. т. 37. вып. 9. С. 1025 1055.

106. Кудряшов В.Е., Туркин А.Н., Юнович А.Э., Ковалев А.Н., Маняхин Ф.И. Люминесцентные и электрические свойства светодиодов InGaN/AlGaN/GaN с множественными квантовыми ямами //ФТП. 1999. т. 33. вып. 4. С. 445-450.

107. Бланк Т.В., Гольдберг Ю.А., Калинина Е.В., Константинов О.В., Николаев А.Е., Фомин А.В., Черенков А.Е. Механизм протекания тока вомическом контакте Pd —сильно легированный р-Л1х Gaj.x N// ФТП. 2001. т. 35. вып. 5. С. 550 553.

108. Каган В.Д. Влияние кулоновской корреляции на прыжковую проводимость // ФТП. 2000. т. 42. вып. 5. С. 805 808.

109. Технология тонких пленок под ред. Л. Майссела, Р. Глэнга. Справочник. — М.: Советское радио, 1977. 767 с.

110. Грушко Н.С., Потанахина Л.Н., Хайрулина А.С. Средняя длина прыжка в структурах на основе InGaN/GaN// Восьмая всероссийская молодежная конференция по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектронике. Санкт-Петербург. 2006. С. 51.

111. Берман Л.С. Ёмкостные методы исследования полупроводников. Л.: Наука, 1972. — 104 с.

112. Кузнецов Н.И., Irvine K.G. Вольт — амперные характеристики GaNuAlGaN р- i- п-диодов // ФТП. 1998. т. 32. №3. С. 369 372.

113. Кадушкин В.И. Особенности распределения 2D электронов по подзонам квантовой ямы одиночного сильно легированного гетероперехода // ФТП. 2006. т. 40. вып. 12. С. 1443 1448.

114. Борздов В.М., Мулярчик С.Г., Хомич А.В. Расчет методом Монте-Карло низкотемпературной подвижности двумерных электронов в квантовой яме селективно—легированной гетероструктуры на основе GaAs // Письма в ЖТФ. 1997. т. 23. № 23. С. 77-83.

115. Бирюлин П.И., Горбацевич А.А., Капаев В.В., Копаев Ю.В., Трофимов В.Т. Аналог эффекта Ганна при туннельном переносе междуквантовыми ямами с разной подвижностью II ФТП. 2001. т. 35. вып. 11. С. 1356-1360.

116. Батенков В.А. Электрохимия полупроводников. Учеб. пособие. Изд. 2-е, допол. Барнаул.: Изд-во Алт. Ун-та, 2002. — 162 с.

117. Савельев И.В. Курс общей физики: Учеб. пособие для втузов. В 5 кн. Кн. 5: Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц. — М.: ООО «Изд-во Астрель»: ООО «Изд-во ACT», 2001.-368 с.

118. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике: 3-е изд., испр. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1990. - 624 с.

119. Покутний С.И. Поглощение и рассеяние света на одночастичных состояниях носителей заряда в полупроводниковых квантовых точках // ФТП. 2006. т. 40. вып. 2. С. 223 229.

120. Звонков Б.Н., Малкина И.Г., Линькова Е.Р., Алешкин В.Я., Карпович И.А., Филатов Д.О. Фотоэлектрические свойства гетероструктур GaAs/InAs с квантовыми точками II ФТП. 1997. т. 31. №9. С. 1100- 1105.

121. Евтихиев В.П., Константинов О.В., Матвеенцев А.В., Романов А.Е. Излучение света полупроводниковой структурой с квантовой ямой и массивом квантовых точек II ФТП. 2002. т. 36. вып. 1. С. 79 — 86.

122. Грушко Н.С., Логинова Е.А., Потанахина Л.Н. Процесс туннельной рекомбинации в пространственно неоднородных структурах II ФТП. 2006. т. 40. вып. 5. С. 584 588.

123. Булярский С.В., Грушко Н.С. Обобщённая модель рекомбинации в неоднородных полупроводниковых структурах// ЖЭТФ. 2000. т. 118. № 11. С. 1222-1229.

124. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВНЫ В РАБОТАХ:

125. Грушко Н.С., Хайрулина А.С. Особенности влияния отжига на спектры пропускания светодиодов GaP:N //Оптика и спектроскопия. 2007. т. 102. №06. С. 980 982.

126. Грушко Н.С., Потанахина Л.Н., Хайрулина А.С. Спектры электролюминесценции структур на основе твердого раствора InGaN //Оптика и спектроскопия. 2006. т. 101. вып. 3. С. 423 426.

127. Грушко Н.С., Хайрулина А.С. Коэффициент полезного действия и спектры электролюминесценции светодиодов на основе р-п-гетероструктур InGaN/AlGaN/GaN белого свечения // Естественные и технические науки. 2008. №4(36). С. 48 50.

128. Грушко Н.С., Хайрулина А.С. Параметры центров рекомбинации структур InGaN/AlGaN/GaN с люминофорным покрытием // Прикладная физика. 2008. №5. С. 112 116.

129. Грушко Н.С., Хайрулина А.С., Казаков Д.В. Влияние отжига на спектры пропускания светодиодов GaP:N I группы //Труды международной конференции ОПТО-, НАНОЭЛЕКТРОНИКА, НАНОТЕХНОЛОГИИ и МИКРОСХЕМЫ. Ульяновск. 2005. С. 167.

130. Грушко Н.С., Хайрулина А.С., Казаков Д.В. Электрические и оптические характеристики светодиодов GaP:N под влиянием отжига в I группе //Труды международной конференции ОПТО-, НАНОЭЛЕКТРОНИКА, НАНОТЕХНОЛОГИИ и МИКРОСХЕМЫ. Ульяновск. 2005. С. 168.

131. Грушко Н.С., Хайрулина А.С., Казаков Д.В. Спектры dpidu во второй группе образцов светодиодов GaP:N и влияние на них отжига //Труды международной конференции ОПТО-, НАНОЭЛЕКТРОНИКА, НАНОТЕХНОЛОГИИ и МИКРОСХЕМЫ. Ульяновск. 2005. С. 169.

132. Грушко Н.С., Хайрулина А.С. Влияние отжига на край коэффициента поглощения у светодиодов GaP:N //Труды международной конференции ОПТО-, НАНОЭЛЕКТРОНИКА, НАНОТЕХНОЛОГИИ и МИКРОСХЕМЫ. Ульяновск. 2006. С. 179.

133. Потанахина Л.Н., Хайрулина А.С., Грушко Н.С. Средняя длина прыжка в структурах на основе InGaN/GaN // Восьмая всероссийская молодежная конференция по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектронике, С-Петербург. 2006. С. 51.

134. Грушко Н.С., Хайрулина А.С. Параметры белых светодиодов InGaN/AIGaN/GaN: светоотдача, КПД, координаты цветности // Труды X международной конференции ОПТО-, НАНОЭЛЕКТРОНИКА, НАНОТЕХНОЛОГИИ и МИКРОСХЕМЫ. Ульяновск. 2008. С. 22.