Низкочастотный шум в светодиодах на основе квантоворазмерных InGaN/GaN структур тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

На правах рукописи

Шабунина Евгения Игоревна

Низкочастотный шум в светодиодах на основе квантоворазмерных 1пСаМ/0аЫ

структур

01.04.10 - физика полупроводников

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

1 о НОЯ 2011

Санкт-Петербург 2011

005001467

Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Физико-техническом институте им. А.Ф. Иоффе РАН

Научный руководитель: доктор физико-математических наук, с.н.с.

Шмидт Наталия Михайловна, ФТИ им. А.Ф. Иоффе

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор Сидоров Валерий Георгиевич, СПбГПУ

доктор физико-математических наук, с.н.с. Лебедев Александр Александрович, ФТИ им. А.Ф. Иоффе

Ведущая организация:

Санкт-Петербургский Государственный Электротехнический Университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова-Ленина

Защита состоится «24» ноября 2011 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 002.205.02 при Физико-техническом институте им. А.Ф. Иоффе по адресу: 194021 Санкт-Петербург, Политехническая ул., 26.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Учреждения Российской академии наук Физико-техническом институте им. А.Ф. Иоффе РАН

Автореферат разослан «20» октября 2010 года.

Ученый секретарь диссертационного совета / 1 •

доктор физико-математических наук, профессор ^ I Л.М. Сорокин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Исследование низкочастотного шума является эффективным методом изучения неоднородностей и дефектов в полупроводниковых структурах, а также методом диагностики надежности полупроводниковых приборов, в том числе и светодиодов [1]. Проблемы надежности мощных синих 1пСаМЛ11аК светодиодов в последние несколько лет встали наиболее остро в связи с развитием программ по разработке твердотельного энергосберегающего освещения на их основе. В ходе выполнения этих программ исследователи столкнулись с такими проблемами как падение внешней квантовой эффективности светодиодов уже при плотностях тока порядка 10 А/см2 и неоднозначным течением деградационного процесса с непредсказуемым выходом части светодиодов из строя. Эти явления ставят под угрозу рентабельность перехода на твердотельное освещение, носят фундаментальный характер и, несмотря на многолетние исследования, их природа до сих пор не установлена [2,3]. Связь этих явлений с особенностями безызлучателытой рекомбинации в 1пСаМ/ОаН светодиодах не вызывает сомнений, поэтому, неудивительно, что значительное число публикаций посвящено изучению безызлучателыюй рекомбинации. Однако к началу выполнения настоящей работы механизмы рекомбинации в синих 1пСаМ/ОаЫ светодиодах были не выяснены, а выводы разных авторов о вкладе точечных и структурных дефектов в этот процесс были противоречивыми. Представляется, что противоречия во многом, вызваны сложной структурной организацией и многообразием форм существования этих материалов от плохо сросшихся нанодоменов, до квазиэпитаксиалыюго материала со следами дислокационных и дилатационных границ сросшихся нанодоменов. В результате типичной структурной особенностью является система протяженных дефектов, пронизывающая активную область светоизлучающих структур, и включающая высокую плотность дислокаций до 109 см"2, их скоплений и дислокационных стенок [5]. Свойства системы протяженных дефектов при повышенных плотностях тока, соответствующих развитию упомянутых выше явлений, мало изучены, т.к. традиционные методы изучения дефектов, в основном, применимы лишь при малых плотностях тока. В связи с этим в публикациях

последних лет [6] отмечается, что характер взаимосвязи деградации оптической мощности (внешней квантовой эффективности) с изменением свойств дефектной системы остается не выясненным. Кроме того, по-прежнему остается предметом дискуссий вопрос о том, какие дефекты и преимущественно в каких областях генерируются в процессе деградации, а также, роль системы протяженных дефектов в этом процессе. Результаты по исследованию спектральной плотности низкочастотного шума в мощных синих 1пОа1Ч/СаЫ светодиодах, представленные в немногочисленных публикациях [1,7], продемонстрировали возможность изучения свойств дефектной системы этих материалов в широком диапазоне плотностей тока, в том числе и при плотностях тока, превышающих 1 А/см2, а, следовательно, и целесообразность применения этого метода для изучения процессов деградации и падения внешней квантовой эффективности мощных синих InGaN/GaN светодиодов. Это и определило цели и задачи данной работы.

Основные цели и задачи данной работы заключаются в изучении низкочастотного шума мощных синих светодиодов на основе квантоворазмерных 1пСаТЧ/ОаЫ структур в частотном диапазоне 10 Гц - 10 кГц, при плотностях тока 10~3 - 50 А/см2, применении этого метода диагностики для исследования безызлучателыюй рекомбинации и выяснения причин падения внешней квантовой эффективности при плотностях тока больше 10 А/см2, а также причин неоднозначного развития деградационного процесса в этих светодиодах.

Научная новизна работы заключается в том, что выяснены особенности низкочастотного шума мощных синих светодиодов на основе квантоворазмерных 1пОаЫ/ОаН структур, обусловленные суммарным вкладом в безызлучательную рекомбинацию единичных дефектов Шокли-Рида-Холла и каналов, локализованных в системе протяженных дефектов. Выявлены изменения свойств этих каналов с изменением плотности тока. Обнаружено подавление безызлучателыюй рекомбинации, проявляющееся в уменьшении и стабилизации уровня шума при плотностях тока соответствующих началу излучательной рекомбинации. Выявлено усиление безызлучателыюй рекомбинации в системе протяженных дефектов за счет перестройки центров прилипания в центры безызлучателыюй рекомбинации при плотностях тока,

4

превышающих 10 А/см2. Такая перестройка приводит к падению внешней квантовой эффективности. Обнаружено усиление неоднородности протекания тока по мере старения светодиодов. Постепенное нарастание неоднородности в процессе старения приводит к формированию квазиомических шунтов и возникновению локальных областей перегрева, способствующих миграции 1п и ва в системе протяженных дефектов и между латеральными областями с разным по индию составом твердого раствора 1пСа1Ч. Показано, что именно эти механизмы, а также эффект подавления безызлучателыюй рекомбинации приводят к неоднозначному развитию деградационного процесса в ¡пСаМЛЗаК светодиодах, и осложняют прогнозирование срока службы и моделирование процесса деградации.

Практическая ценность работы заключается в том, что показана перспективность применения низкочастотной шумовой спектроскопии в диагностике свойств ГпОаЫ/СаН светодиодов. Продемонстрировано, что низкочастотный шум несет информацию о состоянии дефектной системы в InGaN/GaN структурах в том числе и при плотностях тока, превышающих 1 А/см2. Предложены методы, позволяющие существенно снизить с 50 % до 10 % падение внешней квантовой эффективности при плотпостях тока меньше 50 А/см2. Использование низкочастотного шума позволило установить критерий ненадежности мощных светодиодов с пониженным сроком службы при использовании сравнительно малых (10-100 часов) временных испытаний. Критерий основан на том, что превышение значений спектральной плотности низкочастотного шума 1пСаМ/СаН светодиодов в первые, 10-100 часов старения, более чем на два порядка относительно исходных значений, при плотностях тока соответствующих максимуму внешней квантовой эффективности, отражает необратимое изменение свойств дефектной системы, приводящее к усилению безызлучателыюй рекомбинации в системе протяженных дефектов.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Избыточный шум М/ вплоть до частот 50 кГц, появление падающих участков на зависимости спектральной плотности токового шума от плотности тока ^(у), характерные для мощных синих светодиодов на основе квантоворазмериых ТпОаЫ/СаМ структур, связаны с участием в

5

2. Появление участков зависимости £[(/) ~ / при у > 10 А/см2 обусловлено усилением безызлучателыюй рекомбинации в системе протяженных дефектов, и сопровождается падением внешней квантовой эффективности {пСаЫ/'СаЫ светодиодов.

3. Отклонение зависимости спектральной плотности флуктуаций напряжения от плотности тока 5У(/) от классического вида, характеризуемого соотношением ~ 1//', отражает типичное для этих светодиодов неоднородное протекание тока, в первую очередь по системе протяженных дефектов.

4. Усиление неоднородности протекания тока в процессе старения светодиодов приводит к формированию шунтов и областей локального перегрева и диагностируется по появлению на зависимости спектральной плотности флуктуаций тока от плотности тока (/) участков 5|(/') ~ у4 при у > 10 А/см2. Причем, для светодиодов деградировавших по значениям внешней квантовой эффективности более чем на 20 % относительно исходных значений, формирование областей локального перегрева наблюдается при крайне малых значениях у ~ 102 - 10~3 А/см2.

5. Превышение значений спектральной плотности низкочастотного шума 1пОаШЗаЫ светодиодов, в первые 10-100 часов старения, более чем на два порядка относительно исходных значений, при плотностях тока, соответствующих максимуму внешней квантовой эффективности, указывает на ненадежность мощных синих 1пОаЫ/СаН светодиодов и пониженный срок службы.

Апробация работы Основные результаты диссертации докладывались на Российских и Международных конференциях:

X Всероссийская молодежная конференция по физике полупроводников и наноструктур, Санкт-Петербург, 1 - 5 декабря 2008; Всероссийская конференция по физике полупроводников «Полупроводники 2009», г. Томск, сентябрь 2009; Международная конференция по дефектам, Санкт-Петербург, июль 2009; 2-ая Всероссийская конференция «Многомасштабное моделирование процессов и структур в нанотехнологиях», Москва, май 2009; 7-ая Всероссийская конференция «Нитрид Галлия, Индия и Алюминия -

6

структуры и приборы», Москва, февраль, 2010; 8-ая Всероссийская конференция «Нитрид Галлия, Индия и Алюминия - структуры и приборы», Санкт-Петербург, июнь 2011.

Публикации Основные результаты работы опубликованы в 16 печатных работах, из них научных статей в реферируемых журналах - 4; тезисов в материалах конференций - 12.

Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, изложенных на 177 страницах машинописного текста. Диссертация включает также 64 рисунка и список литературы из 126 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы, сформулирована цель диссертации, изложены основные положения, выносимые на защиту. Первая глава содержит обзор литературы по особенностям низкочастотного шума в полупроводниковых структурах. Кратко рассмотрены некоторые известные модели 1//[8] и генерационно-рекомбинационного шума [9,10], а также приведены результаты исследования низкочастотного шума в эпитаксиальных слоях GaN [11] и светоизлучающих структурах на основе твердых растворов [1,7,10,12,14]. Рассматриваются структурные особенности светоизлучающих структур на основе нитридов Ш-группы. Проанализированы экспериментальные результаты по особенностям формирования мозаичной (доменной) структуры, а также системы протяженных дефектов, пронизывающих активную область светоизлучающих структур [5]. Приведен краткий обзор основных экспериментальных и теоретических исследований рекомбинации в светодиодных структурах на основе InGaN/GaN и эффекта падения внешней квантовой эффективности [4], известных, на начало 2011 года. Рассмотрены особенности деградационного процесса в светодиодах на основе InGaN/GaN. Отмечены известные к настоящему времени причины деградации оптической мощности InGaN/GaN светодиодов [1-3,6]. В конце главы сформулированы основные выводы и определены основные цели и задачи диссертационпой работы.

Во второй главе кратко рассмотрены особенности технологии выращивания светоизлучающих структур методами газофазной эпитаксии из металлорганических соединений (ГФЭ МОС) на сапфировых подложках с ориентацией (0001). Приведена характеристика исследованных в работе синих светодиодов на основе светоизлучающих структур InGaN/GaN, выращенных отечественными производителями (ЗАО Светлана-оптоэлектроника), а также коммерческих светодиодов известных зарубежных фирм Cree, SemiLed, Samsung. Большая часть светодиодов собрана по технологии флип-чип монтажа без линз (для удобства проведения исследований) в ЗАО «Светлана-Оптоэлектроиика» Площадь светодиодов составляла 300x300, 300x400 и 900x900 мкм. Все исследованные светодиоды с линзами имели значения внешней квантовой эффективности 30 - 45 %, при токах 5-10 мА, что соответствует современному мировому уровню. Описываются методики, использованные в работе для исследования, электрических и оптических свойств структур: измерение вольтамперных характеристик (ВАХ), внешней квантовой эффективности, спектров электролюминесценции и низкочастотного шума. Описывается используемое измерительное оборудование. В разделе, посвященном исследованию шумовых процессов, кроме описания измерительной установки, используемой в эксперименте, приводятся определения основных характеристик, описывающих шумовой процесс. Обсуждаются следующие характеристики шума: среднее значение случайного процесса <*>= (x)dx, дисперсия, называемая также интенсивностью или мощностью шума аг =< (x(t)~ < х >)2 >, характеризующая средний размах флуктуаций около среднего значения; спектральное представление а) = S( f)df 4/ —> 0, используемое для описания динамических свойств шума, где функция частоты £(/) называется спектральной плотностью шума и характеризует распределение интенсивности флуктуаций по частоте, а также автокорреляционная функция К(т), отражающая связь между значениями случайного процесса в два момента времени, разделенные некоторым

интервалом г АГ(г) =< дг(/)л:(/ + г) >= J" xlx1w1(xl,t;x1,t + T)dxidx1 [14]. Оценка

спектральной плотности мощности или спектральной плотности шума выполняется с помощью процедур, использующих преобразование Фурье [15]. В исследованиях обычно используются зависимости спектральной плотности

токового шума (5\) от частоты (/), от плотности тока (/'), зависимости спектральной плотности флукгуаций напряжения (Sv) от плотности тока. В третьей главе приведены результаты исследования зависимостей S,(/), Si(j), Sv(j), Для мощных синих светодиодов на основе кваптоворазмериых InGaN/GaN структур. Типичные значения внешней квантовой эффективности в полной сборке для всех светодиодов 30 - 45 % с максимумом излучения в диапазоне длин волн 450 - 460 нм [А1,А2]. Кроме того, для сравнения, приведены результаты исследования тех же характеристик коммерческих красных светодиодов на основе AlGaAs/GaAs. Выяснены типичные особенности низкочастотного шума и безызлучательной рекомбинации в синих InGaN/GaN светодиодах [А1-А9], принципиально отличающиеся от тех же характеристик для красных светодиодов [А 10].

Для синих InGaN/GaN светодиодов избыточный \/f шум наблюдается вплоть до частот 50 кГц (Рис. 1а, кривые 2, 4) [А1,А7,А9], в то время как для красных светодиодов, на частотах, превышающих 1 кГц, частотная зависимость отсутствует (Рис. 1а, кривые 1, 3). На зависимости S\(J) в красных AlGaAs/GaAs светодиодах при малых плотностях тока 10"3 - 6*10"2 А/см2, присутствует участок зависимости вида £[(/) ~у'2 (Рис. 1 б, кривая 1) [AI 0], что согласно

Рис. 1. а) Частотные зависимости спектральной плотности шума для красных AlGaAs/GaAs (кривые 1, 3) и синих InGaN/GaN (кривые 2, 4) светодиодов при нескольких Плотностях тока / (A/cm2): 1 - 5.4* 10"3 А/см2, 2 - 5.9*10"3 А/см2, 3 -6.75*10" А/см", 4 - 8.17*10 А/см . б) Зависимости спектральной плотности шума от плотности тока красных светодиодов (кривая 1) и синих светодиодов (кривая 2).

теоретическим представлениям и результатам экспериментальных исследований на других полупроводниках [9], свидетельствуют о вкладе в шум генерационно-рекомбинационных процессов, обусловленных присутствием в обедненной области центров Шокли-Рида-Холла.

Для синих светодиодов при малых плотностях тока чаще всего наблюдается зависимость 5|(/'), вида ,?[(/) ~ у (Рис. 16, кривая 2) [А1,А7,А9]. Такая зависимость в сочетании с частотной зависимостью типа \1/, вплоть до 50 кГц, отражает, согласно теоретическим представлениям [10], вклад в безызлучательную рекомбинацию локальных центров Шокли-Рида-Холла, и флуктуаторов, обусловленных присутствием в активной области близко расположенных уровней [11]. Корреляция роста уровня низкочастотного шума светодиодов Рис. 2а, с ростом токов туннельной безызлучательной рекомбинации при смещениях меньше 2.5 В (Рис. 26), позволяет предположить связь наблюдаемых особенностей низкочастотного шума InGaN/GaN светодиодов с безызлучательной рекомбинацией, локализованной в системе протяженных дефектов, пронизывающей активную область [А1,А9]. Предположение основано на том, что в работе [5] была показана связь роста токов туннельной безызлучательной рекомбинации с ухудшением свойств I системы протяженных дефектов, пронизывающей активную область [А 11 ,А 12].

Рис. 2. Типичные характеристики светодиодов с отличающимися токами утечки: а) зависимости спектральной плотности шума от плотности тока; б) обратные ветви ВАХ в) зависимости спектральной плотности флуктуаций напряжения от плотности тока, частота измерений - 1.22 Гц.

Следует отмстить, что для р-п переходов на основе традиционных материалов, спектральная плотность шума пропорциональна концентрации центров Шокли-Рида-Холла в области объемного заряда. В этом случае для 1пСаЫ/ОаЫ светодиодов (Рис. 2а, кривая 3), концентрация центров растет на 2 порядка, что согласно проведенным в диссертационной работе оценкам, должно приводить к катастрофическому падению внешней квантовой эффективности (;/). Однако ц снижается на 10 %, т.к. усиление безызлучателыюй рекомбинации происходит не во всей активной области, а локально в системе протяженных дефектов. Этот вывод хорошо согласуется со сдвигом максимума внешней квантовой эффективности в область больших плотностей тока, наблюдаемым для светодиодов с избыточными токами утечки [А8]. Кроме того, в пользу участия этого канала в безызлучателыюй рекомбинации свидетельствуют наблюдаемые зависимости спектральной плотности флуктуаций напряжения от плотности тока светодиодов (Рис. 2в), демонстрирующие неоднородный характер протекания тока. Неоднородность протекания тока диагностируется по отклонению зависимостей Л\(/) от классической зависимости вида 5У(/) ~ 1 // характерной для р-п переходов и светодиодов с однородным протеканием тока [16]. По мере увеличения тока утечки, т.е. ухудшения свойств системы протяженных дефектов, отклонения от зависимости вида 5*0") ~ 1// резко возрастают (Рис. 2в) [А10]. Такое поведение вполне закономерно, т.к. известно, что ухудшение свойств системы протяженных дефектов вызвано увеличением скоплений дислокаций, протяженности дислокационных стенок и неоднородности их распределения [5,6].

Для светодиодов с минимальными токами утечки (Рис. 26, кривая 1), так же как для красных светодиодов (Рис. 16, кривая 1), начиная с плотностей тока, соответствующих началу излучательной рекомбинации (/„), на зависимости 5[(/) наблюдается участок стабилизации шума (Рис. 2а кривая 1), отражающий преобладание излучательной рекомбинации над безызлучателыюй [10]. Показано, что для светодиодов с избыточными токами (Рис. 26, кривые 2, 3), участок стабилизации плотности шума появляется только при плотностях тока, соответствующих максимуму внешней квантовой эффективности (/Шх) (Рис. 2а, кривые 2,3). При плотностях тока в интервале < у < умш наблюдаются падающие зависимости Б^) с разными наклонами [А13], не типичные для случая, когда шум обусловлен точечными дефектами Шокли-Рида-Холла [16]. Таким образом, обнаружен эффект подавления безызлучательной

рекомбинации [А2], проявляющийся начиная с плотностей инжекционного тока, соответствующих началу излучательной рекомбинации (отмечено на Рис. 2а вертикальной пунктирной линией), и усиливающийся по мере роста инжекционного тока (Рис. 2а, кривые 2,3). Именно поэтому светодиоды, отличающиеся по токам утечки на 1-2 порядка, не отличаются заметно по значениям максимальной внешней квантовой эффективности. В случае значительного (более 3-х порядков) превышения токов утечки (Рис. 2а, кривая 3) эффект подавления также наблюдается, однако уровень шума не возвращается к уровню типичному для светодиодов с малыми токами утечки (Рис. 2а, кривая 1), и для таких светодиодов значения ц в максимуме оказываются ниже на 10 % и более. Эффект подавления связан с заполнением уровней прилипания в системе протяженных дефектов и явлением реабсорбции рекомбинационного излучения и нуждается в более подробном изучении.

В отличие от красных светодиодов, для которых участок преобладания излучательной рекомбинации простирается до плотностей тока более 50 А/см2 (Рис. 16, кривая 1), для синих ¡пОаТ^/ваК светодиодов этот участок наблюдается до плотностей тока, меньших ~ 10 А/см2 (Рис. 16, кривая 2), [А10]. При ] > 10 А/см2 наблюдается рост плотности шума по закону $ ~ I7 (Рис. 16, кривая 2), [АЗ]. Причем, этот участок начинается с плотностей тока, соответствующих началу падения внешней квантовой эффективности. Появление этого участка типично практически для всех светодиодов, с той только разницей, что для светодиодов с избыточными токами величина плотности шума выше. Это, по-видимому, связано со свойствами системы протяженных дефектов, т.е. с характером организации наноматериала [А11.А12].

Рассмотрены некоторые другие причины, приводящие к падению внешней квантовой эффективности. Предложены меры позволяющие снизить резкое падение внешней квантовой эффективности с 50 % до 10 %, относительно максимальных значений, при] < 50 А/см2 [А 14].

Приведены оценки параметра качества ^ = [12] (где /- частота, п

I'' <7

- количество последовательно соединенных чипов, q - заряд электрона, т -время излучательной рекомбинации), являющегося аналогом параметра Хоуге [1] для светоизлучающих структур. Величина /? для синих светодиодов во всем диапазоне токов больше, чем у красных. Наблюдается значительный разброс

значений р, что отражает существенно более высокую степень разупорядоченности ГпСа^СаЫ структур.

В четвертой главе приведены результаты исследования особенностей низкочастотного шума в светодиодах на основе квантоворазмерных МлаМ/ваК структур, подвергнутых старению. Светодиоды с близкими значениями ц~ 35 ± 2 % подвергались старению при плотности тока 35 А/см2 и температуре р-п перехода 100°С в течение времени от 100 до нескольких тысяч часов. Выяснены основные закономерности развития деградационного процесса [А8-А10,А13,А15,А16], приводящие к снижению значений Наиболее чувствительным параметром к процессу старения является ВАХ в области смещений, меньших 2.5 В. Рост токов безызлучательной рекомбинации начинается раньше, чем изменение значений т], и усиливается по мере развития деградационного процесса [А10,А13]. Увеличение токов безызлучательной рекомбинации в процессе старения (Рис. За), коррелирует с ростом уровня шума (Рис. 36) при у < 10"' А/см2. Так же, как для светодиодов с избыточными токами (Рис. 2а) в интервале у„ <У < умах наблюдаются падающие зависимости ОД-) с разными наклонами [А10] (Рис. 36), не типичные для поведения центров Шокли-Рида-Холла. Эффект подавления безызлучательной рекомбинации,

Рис. 3. (а) Прямые ветви ВАХ светодиодов (а): 1 - до деградации (//мах - 40 %) и после разных стадий процесса старения 2 - (т/мах- 40 %), 3 - (?/мах - 35 %), 4 -('/мах - 25 %). Зависимость спектральной плотности шума от плотности тока (6) для тех же светодиодов. Зависимость плотности флуктуаций напряжения от плотности тока (в) этих же светодиодов.

проявляется, начиная с плотностей инжекционного тока, соответствующих началу излучательной рекомбинации (отмечено на Рис. 36 вертикальной пунктирной линией), и усиливается по мере роста инжекционного тока (Рис. 36, кривые 2,3). Эти результаты позволяют предполагать, что деградационный процесс развивается в первую очередь локально в системе протяженных дефектов. Выяснено, что для светодиодов, имеющих, после первых 10-100 часов старения, значения 5[ при /;тс|Х более чем на два порядка выше (Рис. 36, кривая 4), исходных значений (Рис. 36, кривая 1), наблюдается значительное, в несколько раз, снижение срока службы, по сравнению со светодиодами с малым изменением уровня шума относительно исходных значений (Рис. 36, кривые 2,3). Показано, что по мере развития деградационного процесса (снижение значений г/ с увеличением времени старения) усиливается неоднородность протекания тока, диагностируемая по отклонению зависимостей от классической зависимости вида 8У(]) ~ 1//', (Рис. Зв). Неоднородное протекание тока по наноразмерным каналам, образованным системой протяженных дефектов, усиливается по мере старения. При этом при снижении значений /; более чем на 20 % относительно исходных образуются квазиомические шунты, выявляющиеся на ВАХ (Рис. За, кривая 3) и на зависимости дифференциального сопротивления от тока [А10]. При дальнейшей деградации формируются области локального перегрева [17], диагностируемые по появлению участков зависимости 5, ос /4 (Рис. 4а, кривая 2), а также с помощью прямых измерений областей перегрева на инфракрасном

Рис. 4. Зависимости спектральной плотности токового шума от плотности тока при разной степени деградации светодиодов в процессе старения.

104 10* 10'1 «Р 10' 10? у,А/сш2

а)

10" Ю7 «Г1 10° «1 ], А/сш

б)

тепловизоре [А10,А13]. Появление таких участков наблюдается уже при 10~2 -10"3 А/см2 (Рис. 46, кривые 2 и 3) на светодиодах, испытавших электростатический пробой на стадии сборки [А8]. Локальные перегревы могут приводить к образованию неравновесных металлических фаз индия и галлия и их миграции по системе протяженных дефектов. Эти процессы наблюдались другими методами, в том числе методом инфракрасной спектроскопии [18] и просвечивающей микроскопии [19].

Был выявлен еще один механизм развития деградационного процесса, связанный изменением состава твердого раствора в локальных областях. Этот механизм характерен для светодиодов с резким, в 1.5-2 раза, снижением ц при малых временах старения (10-100 часов). В спектрах электролюминесценции таких светодиодов при смещениях меньше 2.5 В появляется длинноволновая полоса, интенсивность которой растет по мере увеличения времени старения [А16], что может быть вызвано перераспределением индия между локальными неоднородностями состава твердого раствора. Такой процесс может может сопровождаться не только снижением, но и небольшим увеличением ¡] в том случае, если перераспределение индия приводит к более равновесному составу твердого раствора.

Выявленные закономерности развития деградационного процесса такие как неоднородное протекание инжекционного тока, эффект подавления безызлучателыюй рекомбинации, локальные перегревы, приводящие к миграции 1п и Оа, как в системе протяженных дефектов, так и между латеральными неоднородностями состава 1пОаЫ - причины неоднозначного развития деградационного процесса 1пОаЫ/ОаМ светодиодов, осложняющие прогнозирование срока службы и моделирование этого процесса [А10,А16]. В Заключении сформулированы основные результаты диссертации:

1. Обнаружен эффект подавления безызлучательной рекомбинации, проявляющийся начиная с плотностей инжекционного тока, соответствующих началу излучательной рекомбинации и усиливающийся по мере роста инжекционного тока

2. Показано, что неоднородное протекание инжекционного тока, эффект подавления безызлучательной рекомбинации, локальные перегревы, приводящие к миграции 1п и Оа, как в системе протяженных дефектов, так и между латеральными неоднородностями состава 1пОаИ - причины

3. Выяснено, что быстрое развитие деградационного процесса в первые 10 -100 часов характерное для небольшой части светодиодов связано с появлением длинноволновой полосы в спектрах электролюминесценции при плотностях тока ~ 10'2 А/см2 при комнатной температуре. Причем интенсивность этой полосы растет с увеличением длительности процесса старения, что позволяет предполагать миграцию In в латеральных неоднородностях состава InGaN.

4. Показано, что резкое падение внешней квантовой эффективности может быть уменьшено с 50 % до 10 % .относительно максимальных значений, при j < 50 А/см2 путем снижения уровня легирования п+-слоя до 5*1018 см'3, кремниевого фона в р+-области ниже 1017 см"3, и магниевого фона в активной области.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

Al. Н.С. Аверкиев, М.Е. Левинштейн, Е.И. Шабунина, Н.М. Шмидт, Петров П.В., Черняков А.Е. Особенности рекомбинационных процессов в светодиодах на основе InGaN/GaN при больших плотностях тока. Письма в ЖТФ, 35(19), 97102 (2009).

А2. АЛ. Закгейм, Петров П.В., Черняков А.Е., Е.И. Шабунина. Тезисы конференции по физике и астрономии для молодых ученых (Санкт-Петербург, 29-30 октября 2010 г), с. 78.

A3. Е.И. Шабунина, Н.С. Аверкиев, М.Е. Левинштейн, Петров П.В., Черняков А.Е. Н.М. Шмидт. Низкочастотный шум светодиодов на основе квантоворазмерных структур InGaN/GaN, Тезисы международного семинара по опто- и наноэлектронике, Санкт-Петербург, 27 октября 2008, с. 30. А4. Е.И. Шабунина. Низкочастотный шум светодиодов на основе квантоворазмерных структур InGaN/GaN. Тезисы 10-ой всероссийской молодежной конференции по физике полупроводников и наноструктур, полупроводниковой опто- и наноэлектронике, Санкт-Петербург, 1-5 декабря 2008, с.112.

А5. N.S. Averkiev, A.E.Chernyakov, М.Е. Levinshtein, P.V. Petrov, E.B.Yakimov, N.M. Shmidt, E.I. Shabunina. Two channels of non-radiative recombination in InGaN/GaN LEDs. Thesis of 25,h international conference on defects in semiconductors ICDS-25, St-Petersburg, july 20-24,2009.

A6. Н.С. Аверкиев, М.Е. Левинштейн, Петров П.В., Черняков А.Е., Е.И. Шабунина, Н.М. Шмидт. Особенности безызлучателыюй рекомбинации в MQW InGaN/GaN. Тезисы докладов Всероссийская конференция по физике

полупроводников «Полупроводники 2009», г. Новосибирск, г. Томск, сентябрь 2009, с. 241.

А7. N.S. Averkiev, A.E.Chernyakov, М.Е. Levinshtein, P.V. Petrov, E.B.Yakimov, N.M. Shmidt, E.I. Shabunina. Two channels of non-radiative recombination in InGaN/GaN LEDs. Physica B, 404,4896-4898 (2009).

A8. H.C. Аверкиев, М.Е. Левинштейн, Петров П.В., Черняков А.Е., Е.И. Шабунина, Н.М. Шмидт. Низкочастотный шум в светодиодах, на основе InGaN/GaN. Материалы докладов международного семинара флуктуационные и деградационные процессы в полупроводниковых приборах, г. Москва, 9-10 Ноября 2009.

А9. Е.И.Шабунина. Безызлучательная рекомбинация в светоизлучающих структурах на основе MQW InGaN/GaN. Окно в микромир, 11, 33-38 (2010). А10. Н.С. Аверкиев, М.Е. Левинштейн, Е.И. Шабунина, Шмидт Н.М. Низкочастотный шум в подвергнутых деградации InGaN/GaN светодиодах. Тезисы докладов 8-й Всероссийской конференции "Нитриды галлия, индия и алюминия-структуры и приборы" (Санкт-Петербург, 26-28 мая 2011 г.) С. 27. All. Е.И. Баранов, Левинштейн, Е.И. Шабунина, Н.М. Шмидт, Мультифрактальный анализ в диагностике полупроводниковых наногетероструктур. Тезисы 2-ой всероссийской конференции «Многомасштабное моделирование процессов и структур в нанотехнологиях», Москва, май 2009, с.440-441.

А12. A.A. Грешнов, А.Л.Закгейм, Е.И. Шабунина, Н.М. Шмидт. «Многообразие форм организации наноматериала - источник проблем в понимании физики приборов на основе нитридов». Тезисы докладов 7-й Всероссийской конференции «Нитриды галлия, индия и алюминия-структуры и приборы» Москва (2010) с.39-40.

А13. Н.С. Аверкиев, А.Л.Закгейм, М.Е. Левинштейн, Петров П.В., Черняков А.Е., Е.И. Шабунина, Н.М. Шмидт. Тезисы 2-го российского симпозиума «Полупроводниковые лазеры: физика и технология». (Санкт-Петербург, 10-12 ноября 2010 г), с. 75.

А14. Б.Я. Бер, A.A. Грешнов, Е.И. Шабунина, Н.М. Шмидт, Е.Б. Якимов Влияние уровня легирования кремнием и характера паноструктурной организации на падение с током внешней квантовой эффективности InGaN/GaN светодиодов. ФТП, 45(3), с. 329-336 (2011).

А15. Н.С. Аверкиев, М.Е. Левинштейн, Е.И. Шабунина, Н.М. Шмидт. Низкочастотный шум в светоизлучающих структурах на основе квантоворазмерных InGaN/GaN структур. Тезисы докладов 7-й Всероссийской конференции «Нитриды галлия, индия и алюминия-структуры и приборы». Москва, 2010 с.179-140.

А16. Н.С. Аверкиев, М.Е. Левинштейн,Е.И. Шабунина, Шмидт Н.М. Причины неоднозначного развития деградационного процесса в синих InGaN/GaN светодиодах. Тезисы докладов 8-й Всероссийской конференции "Нитриды галлия, индия и алюминия-структуры и приборы" (Санкт-Петербург, 26-28 мая 2011 г.) С. 109-110.

Цитируемая литература

[1] S. Bychikhin, D. Poganya, L.K.J. Vandamme, G. Meneghesso and E. Zanoni. Journal of Appl. Phys 97, 123714 (2005).

[2] M. S. Shur, A. Zukauskas. Proc. of IEEE Solid-State Lighting; Toward Superior Illumination. (2005), v. 93, p. 1691-1702.

[3] А.Э. Юнович, П.С. Копьев. Тез. докл. международного форума по нанотехнологиям. (Москва, Россия, 2008), т. 1, с. 119-120.

[4] X. Ni, X. Li, J. Lee, S. Liu, V. Avrutin, U. Ozgtir, H. Morko? and A. Matulionis. J. Appl..Phys., 108, 033112 (2010).

[5] A.V. Ankudinov, A.I. Besyulkin, A.G. Kolmakov, W.V. Lundin, A.N. Titkov, A.S. Usikov, E.B. Yakimov, E.E. Zavarin, R.V. Zolotareva, N.M. Shmidt. Physica В 340-342,462-465 (2003).

[6] G. Meneghesso, M. Meneghiniand, E.Zanoni. Recent results on the degradation of white LEDs for lighting J. Phys. D: Appl. Phys. 43, 354007 (2010).

[7] Z.L. Li, S. Tripathy, P.T. Lai. J. of Appl. Phys, 106, 094507 (2009).

[8] H. В. Дьяконова, M. E. Левинштейн, С. JI. Румянцев, ФТП, 12 (1991).

[9] S.L. Rumyantsev, M.S. Shur, M.E. Levinshtein, A.D. Dmitriev, D. Veksler, J. W. Palmour, M.K. Das, B.A. Hull. J. of Appl. Phys. 100,064505 (2006).

[10] S. Sawyer, S.L. Rumyantsev, M.S. Shur, N. Pala, Yu. Bilenko, J. P. Zhang, X. Hu, A. Lunev, J. Deng, and R. Gaska. J. of Appl. Phys. 100,034504 (2006).

[11] H. В. Дьяконова, M. E. Левинштейн, S. Contreras, W. Knap, B. Beaumont, P.Gibart. ФТП, 32(3), 285 - 289 (1998).

[12] S. Sawyer, S.L. Rumyantsev, M.S. Shur, N. Pala, Yu. Bilenko, J. P. Zhang, X. Hu, A. Lunev, J. Deng, and R. Gaska. J. of Appl. Phys. 97, 123107 (2005).

[13] S.L. Rumyantsev, C. Wetzel, M.S. Shur. Proc. of SPIE Vol. 6600 660001-1 (2007).

[14] A.B. Степанов: Электрические шумы. МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва (2003).

[15] В.И. Кривошеев: Современные методы цифровой обработки сигналов (цифровой спектральный анализ). Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского, Нижний Новгород (2006).

[16] T.G.M. Kleinpenning. Physica 98В, р.293, (1980)

[17] Жигальский Г.П. Неравновесный \lf т - шум в проводящих пленках и контактах. УФН. 173 (5), 465 (2003).

[18] А.Л. Закгейм, Г.Л. Курышев, М.Н. Мизеров, В.Г. Половинкин, И.В. Рожанский, А.Е. Черняков. ФТП, 41 (3), 390-396 (2010).

[19] A.V. Kamanin, A.G. Kolmakov, P.S. Kopev, N.M. Shmidt, R.V. Zolotareva, A.S. Usikov. Phys. stat. sol. (c) 3(6), 2129-2132 (2006).

Подписано в печать 17.10.2011. Формат 60x84/16. Печать цифровая. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100. Заказ 8199Ь.

Отпечатано с готового оригинал-макета, предоставленного автором, в типографии Издательства Политехнического университета. 195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29. Тел.: (812)550-40-14 Тел./факс: (812) 297-57-76

Глава 1. Обзор литературы.

1.1 Мощные синие светодиоды на основе квантоворазмерных ¡гЮаКЛЗаК структур.

1.2 Причины падения внешней квантовой эффективности синих мощных светодиодов на основе квантоворазмерных структур 1пОа>1/ОаМ.

1.3 Особенности процессов излучательной рекомбинации в свето диодах на основе МаИ/ОаМ.

1.4 Особенности развития деградационного процесса в синих ШваИ/СаИ светодиодах.

1.5 Низкочастотный шум в полупроводниках.

1.5.1 Генерационно - рекомбинационный шум и шум типа И/ в полупроводниках. Общее представление модели.

1.5.2 Зависимость спектральной плотности шума от тока в полупроводниковых структурах. Теоретическое рассмотрение.

1.5.3 Исследование низкочастотного шума в ваК и структурах на основе его твердых растворов.

Выводы.

Глава 2. Основные объекты исследования. Технология выращивания и методы диагностики светоизлучающих квантоворазмерных InGaN/GaN структур.

2.1 Основные объекты исследования и технология выращивания светоизлучающих квантоворазмерных ІпОаТЧАлаМ структур.

2.2 Исследование вольтамперных характеристик светодиодов.

2.3 Измерение ватт - амперных характеристик и внешнего квантового выхода светодиодов.

2.4 Измерение спектров электролюминесценции светодиодов.

2.5 Исследование низкочастотного шума в полупроводниковых материалах и приборах.

2.5.1 Математические методы, используемые при рассмотрении флуктуационных процессов.

2.5.1.1 Случайные процессы.

2.5.1.2 Спектральное представление случайных процессов.

2.5.2 Измерение спектральной плотности низкочастотного шума свето диодов.

Выводы.

Глава 3. Особенности низкочастотного шума в светодиодах на основе квантоворазмерных 1пСаШСа]Чструктур.

3.1. Сравнительное исследование особенностей шумовых процессов в синих 1пОаМОаМ и красных АЮаАз АлаАБ светодиодах.

3.1.1 Исследование зависимостей спектральной плотности шума от частоты синих и красных светодиодов.

3.1.2 Исследование зависимостей спектральной плотности шума от плотности тока.

3.2 Электрическая активность протяженных дефектов и особенности вольтамперных характеристик 1пОаТ\[/ОаК светодиодов.

3.3 Связь особенностей низкочастотного шума 1пОаК/ОаМ светодиодов с характером организации наноматериала и с безызлучательной рекомбинацией в системе протяженных дефектов.

3.3.1 Определение параметра качества светодиодов /?.

3.3.2 Исследование спектральной плотности шума 1пОа>Т/ОаК светодиодов с разным уровнем токов утечки.

3.4 Выяснение причин падения внешней квантовой эффективности в 1пОаМ/ОаЫ светодиодах. Применение методики исследования низкочастотного шума в изучении эффекта падения внешней квантовой эффективности.

3.4.1 Влияние уровня легирования активной области и п+ областей на вид зависимостей 77(7).

3.4.2 Применение методики исследования низкочастотного шума для выяснения причин падения внешней квантовой эффективности 1пОаН/ОаЫ свето диодов.

Выводы.

Глава 4. Применение диагностики низкочастотного шума для выяснения причин неоднозначного развития деградационного процесса в InGaN/GaN светодиодах.

4.1 Основные закономерности развития деградационного процесса в 1пОа>Т/ ваК светодиодах.

4.2 Исследование низкочастотного шума 1пОаЫ/ОаК светодиодов после 1000 часов старения.

4.3 Причины быстрого развития деградационного процесса в мощных синих 1пОа1Ч/ОаНсвето диодах.

4.3.1 Влияние воздействия электростатического пробоя на развитие деградационного процесса.

4.3.2 Изменение состава твердого раствора в активной области светодиодов.

Выводы.

Актуальность темы

Исследование низкочастотного шума является эффективным методом изучения неоднородностей и дефектов в полупроводниковых структурах, а также методом диагностики надежности полупроводниковых приборов, в том числе и светодиодов [1,2]. Проблемы надежности мощных синих 1пОаЫ/ОаМ светодиодов в последние несколько лет встали наиболее остро в связи с развитием программ по разработке твердотельного энергосберегающего освещения на их основе. В ходе выполнения этих программ столкнулись с такими проблемами как падение внешней квантовой эффективности светодиодов начиная с плотностей тока 10 А/см2 и неоднозначным течением деградационного процесса (неоднозначность течения заключается в том, что для светодиодов с близкими исходными параметрами при одинаковых условиях старения характерно плохо предсказуемое изменение значений квантовой эффективности в результате деградации), приводящего к непредсказуемому выходу из строя светодиодов. Эти явления ставят под угрозу рентабельность перехода на твердотельное освещение и носят фундаментальный характер, т.к. несмотря на многолетние исследования и того и другого явления [3;4] их природа не установлена. Связь этих явлений с особенностями безызлучательной рекомбинации не вызывает сомнений. Значительное число публикаций посвящено [3-5] изучению безызлучательной рекомбинации. Однако к началу выполнения работы механизмы рекомбинации в синих 1пОа1М/ОаН светодиодах были не выяснены, а выводы разных авторов о вкладе точечных и структурных дефектов в этот процесс были противоречивыми. Представляется, что противоречия во многом, вызваны сложной структурной организацией и многообразием форм существования этих материалов от плохо сросшихся нанодоменов, до квазиэпитаксиального материала со следами дислокационных и дилатационных границ сросшихся нанодоменов. В результате типичной структурной особенностью является система протяженных дефектов, пронизывающая активную область светоизлучающих структур, и включающая высокую плотность дислокаций

9 -2 до 10 см' , их скоплений и дислокационных стенок [6]. Свойства этой системы при повышенных плотностях тока, при которых наблюдаются ранее упомянутые явления, мало изучены, т.к. традиционные методы изучения дефектов, как правило, работают при малых плотностях тока. В связи с этим, не случайно, в публикациях последних лет [7] отмечается, что характер взаимосвязи деградации оптической мощности (внешней квантовой эффективности) с изменением свойств дефектной системы остается не выясненным. Кроме того, по-прежнему остается предметом дискуссий вопрос о том, какие дефекты генерируются в процессе деградации, и преимущественно в каких областях, а так же каково участие системы протяженных дефектов в этом процессе. Результаты по исследованию спектральной плотности низкочастотного шума в мощных синих 1пваМОаМ ссветодиодах, представленные в немногочисленных публикациях [2,8], показали возможность изучения свойств дефектной системы в широком диапазоне плотностей тока, в том числе и при плотностях тока больше 1 А/см2, а следовательно целесообразность применения диагностики низкочастотного шума в изучении процессов деградации и падения внешней квантовой эффективности синих 1пОаКЛлаМ светодиодов. Это и определило цели и задачи данной работы.

Основные цели и задачи данной работы заключаются в изучение низкочастотного шума мощных синих светодиодов на основе квантоворазмерных ЬЮаТ^/ваК структур в частотном диапазоне 10 Гц — 10

1 л кГц, при плотностях тока 10 — 50 А/см , применение этого метода диагностики для исследования безызлучательной рекомбинации и выяснения причин падения внешней квантовой эффективности при плотностях тока больше 10 А/см", а также неоднозначного развития деградационного процесса в этих светодиодах.

Научная новизна работы заключается в том, что выяснены особенности низкочастотного шума мощных синих светодиодов на основе квантоворазмерных 1пваМ/ОаК структур, связанные с суммарным вкладом в безызлучательную рекомбинацию, при рабочих плотностях тока, единичных дефектов Шокли-Рида-Холла и канала, локализованного в системе протяженных дефектов. Применение в диагностике 1пОаКЛЗа]Мсветодиодов методики исследования низкочастотного шума позволило выявить изменение свойств этого канала, безызлучательной рекомбинации с изменением плотности тока; обнаружить эффект подавления безызлучательной рекомбинации, выраженный в уменьшении и стабилизации уровня шума,. начиная с плотностей тока,, соответствующих началу излучательной рекомбинации; выявить усиление безызлучательной рекомбинации'в системе протяженных дефектов за счет перестройки центров прилипания в центры безызлучательной рекомбинации при плотностях тока больше 10 А/см , приводящее к падению внешней квантовой эффективности. Обнаружено усиление неоднородности протекания тока по мере увеличения степени деградации светодиодов, приводящее к формированию шунтов и возникновению локальных областей перегрева, способствующих миграции 1п и йа в системе протяженных дефектов и между латеральными областями с разным составом по индию твердого раствора 1пОаК Показано, что эти механизмы, а также эффект подавления безызлучательной рекомбинации приводят к неоднозначному развитию деградационного процесса в 1пОа1Ч/ОаН светодиодах, и осложняют прогнозирование срока службы и моделирование процесса деградации.

Практическая ценность работы заключается в том, что показана перспективность применения в диагностике 1гЮаМ/ОаЫ светодиодов методов исследования низкочастотного шума, несущих информацию о состоянии дефектной системы в том числе и при плотностях тока больше 1 А/см . Предложены методы, позволяющие существенно снизить с 50 % до 10 % падение внешней квантовой эффективности при плотностях тока меньше 50 А/см". Применение методов исследования низкочастотного шума позволило установить критерий ненадежности мощных светодиодов с пониженным сроком службы при использовании сравнительно малых, до 10-100 часов, временных испытаний. Критерий основан на том, что превышение значений спектральной плотности низкочастотного шума 1пОаМСаМ светодиодов в первые, 10-100 часов старения, более чем, на два порядка относительно исходных значений, при плотностях тока соответствующих максимуму внешней квантовой эффективности, отражает необратимое изменение свойств дефектной системы, приводящее к усилению безызлучательной рекомбинации в системе протяженных дефектов.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Избыточный шум И/ вплоть до частот 50 кГц, появление падающих участков на зависимости спектральной плотности токового шума от плотности тока ^(/Х характерные для мощных синих светодиодов на основе квантоворазмерных InGaN/GaN структур, связаны с участием в рекомбинационном процессе наряду с дефектами Шокли-Рида-Холла, системы протяженных дефектов, пронизывающей активную область.

3 2

2. Появление участков зависимости Б^) ~ у при у > 10 А/см обусловлено усилением безызлучательной рекомбинации в системе протяженных дефектов, и сопровождается падением внешней квантовой эффективности 1пОа]Ч/ОаК светодиодов.

3. Отклонение зависимости спектральной плотности флуктуаций напряжения от плотности тока »Ж/) от классического вида, характеризуемого соотношением ¿V ~ 1/Д отражает типичное для этих светодиодов неоднородное протекание тока, в первую очередь по системе протяженных дефектов.

4. Усиление неоднородности протекания тока в процессе старения светодиодов приводит к формированию шунтов и областей локального перегрева и диагностируется по появлению на зависимости спектральной плотности флуктуаций тока от плотности тока ^ (/) участков £і(/) ~ / при ] > 10 А/см2. Причем, для светодиодов деградировавших по значениям внешней квантовой эффективности более чем на 20 % относительно исходных значений, формирование областей локального перегрева наблюдается при крайне малых значениях і ~ 10"2 - 10"3 А/см2.

5. Превышение значений спектральной плотности низкочастотного шума ІпОаІЧ/ОаИ светодиодов в первые 10-100 часов старения более чем на два порядка относительно исходных значений, при плотностях тока, соответствующих максимуму внешней квантовой эффективности, указывает на ненадежность мощных синих ІпОаІЯЛлаїчГ светодиодов и пониженный срок службы.

Апробация работы Основные результаты диссертации докладывались на Российских и Международных конференциях:

X Всероссийская молодежная конференция по физике полупроводников и наноструктур, Санкт-Петербург, 1-5 декабря 2008;

Всероссийская конференция по физике полупроводников «Полупроводники 2009», г. Томск, сентябрь 2009;

Международная конференция по дефектам, Санкт-Петербург, июль 2009; 2-ая Всероссийская конференция «Многомасштабное моделирование процессов и структур в нанотехнологиях», Москва, май 2009;

7-ая Всероссийская конференция «Нитрид Галлия, Индия и Алюминия — структуры и приборы», Москва, февраль, 2010;

8-ая Всероссийская конференция «Нитрид Галлия, Индия и Алюминия — структуры и приборы», Санкт-Петербург, июнь 2011.

Публикации Основные результаты работы опубликованы в 15 печатных работах, из них 4 научные статьи в реферируемых журналах и тезисы в материалах конференций -11.

Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, изложенных на 177 страницах машинописного текста. Диссертация включает также 64 рисунка и список литературы из 126 наименований.

Выводы:

Изучение спектральной плотности шума и зависимостей »Ж/Х в деградировавших синих светодиодах на основе ЫваЫ/ОаЫ квантоворазмерных структур позволило выявить закономерности развития деградационного процесса, типичные для всех исследованных светодиодов, не зависимо от фирмы производителя, такие как:

• неоднородная генерация дефектов под действием протекающего тока в основном в системе протяженных дефектов.

• усиление неоднородности протекания тока в процессе старения, формирование квазиомических шунтов, приводящих к появлению областей локального перегрева.

• быстрое развитие деградационного процесса, в первые 10-100 часов, вызванное присутствием неравновесных фаз в твердом растворе активной области.

• непредсказуемое развитие деградационного процесса, вызванное неоднородной генерацией дефектов, формированием областей локального перегрева, изменением состава твердого раствора и эффектом подавления безызлучательной рекомбинации.

1. L.K.J. Vandamme. Noise as a diagnostic tool for quality and reliability of electronic devices. IEEE Trans, on Electron Devices. 41, 2176 (1994).

2. S. Bychikhin, D. Poganya, L. K. J. Vandamme, G. Meneghesso and E. Zanoni. Low-frequency noise sources in as-prepared and aged GaN-based light-emitting diodes. Journal of Appl. Phys 97, 123714 (2005).

3. M. S. Shur, A. Zukauskas. Proc. of IEEE Solid-State Lighting: Toward Superior Illumination. (2005), v. 93, p. 1691-1702.

4. А.Э: Юнович, П.С. Копьев. Тез. докл. международного форума по нанотехнологиям. (Москва, Россия, 2008), т. 1, с. 119-120.

5. N.F. Gardner, G.O. Muller, Y.C. Shen, G. Chen, S. Watanabe, W. Gotz and M.R. Krames. Blue-emitting InGaN-GaN double-heterostructure light-emitting diodes reaching maximum quantum efficiency above 200 A/cm2. Appl. Phys. Lett. 91 (2007).

6. A.V. Kamanin, A.G. Kolmakov, P.S. Kopev, N.M. Shmidt,.R.V. Zolotareva, A.S. Usikov. Degradation« of blue LEDs related to structural'disorder. Phys. stat. sol. (c) 3(6), 2129-2132 (2006).

7. Z.L. Li, S. Tripathy, P.T. Lai. Effect of indium content on performance and reliability. of InGaN/GaN- lightemitting diodes. J. of Appl. Phys. 106, 094507 (2009).

8. Cree EZ™LEDs. www.cree.com

9. Ю.Г. Шретер, Ю.Т. Ребане, B.A. Зыков, В.Г. Сидоров Широкозонные полупроводники (С.-Петербург «Наука», 2001) с. 124.

10. S. Keller, G. Parish, J.S. Speck, S.P. DenBaars, U.K. Mishra. Dislocation reduction in GaN films through selective island growth of InGaN. Appl. Phys.Lett. 77(17), 2665 2667 (2000).

11. M. Albrecht et al. Dislocation reduction in A1N and GaN bulk crystals grown by HVPE. Phys. stat. sol. (a). 176, 453 (1999).

12. Sergey Yu. Karpov, Yuri N. Makarov. Dislocation effect on light emission efficiency in gallium nitride. Appl. Phys. Lett. 81, 4721 (2002).

13. В.В.Волков, A.JT. Закгейм. Электроника: Наука, Технология, Бизнес. 3, 106(1999).

14. Lai Wang, Hongtao Li, Wei Zhao and Yi Luo. Sudu on injection efficiency in InGaN/GaN multiple quantum wells blue- light emitting diodes. Appl. Phys. Express, 1; 031101-1-3 (2008).

15. V.K. Malyutenko and S.S. Bolgov. Effect of current crowding on the ideality factor in MQW InGaN/GaN LEDs on sapphire substrates Proc. of SPIE Vol. 7617 76171K-1 (2010).

16. Kim Min-Ho, Martin F.Shubert M.F., Park Y. Origin of efficiency droop in GaN-based light-emitting diodes. Appl. Phys. Lett. 91, 183507-183510 (2007).

17. Shen Y.G., Mueller G.O., Watanabe S-., Gardner N.F., Munkholm A. and Krames M.R. Auger recombination in InGaN measured by photoluminescence // Appl. Phys. Lett. 9Г (2007).

18. Hader J., Moloney J.V., Pasenow В., Sabathil M. and Lutgen S. On the importance of radiative and Auger losses in GaN-based quantum wells. Appl. Phys. Lett. 92, 261103-1 261103-3 (2007).

19. И.В. Рожанский, Д.А. Закгейм. Анализ причин падения эффективности электролюминесценции светодиодных гетероструктур при большой плотности тока накачки. ФТП, 40(7), 861 (2006).

20. А.Е. Chernyakov, М.М. Sobolev, V.V. Ratnikov, N.M. Shmidt, E.B. Yakimov. Nonradiative recombination dynamics in InGaN/GaN LED defect system. Superlattices and Microstructures. 45, 301-307 (2009).

21. Ni Xianfeng, Fan Qian, Shimada Ryoko and Morkoc Hadis Reduction of efficiency droop in InGaN light emitting diodes by coupled quantum wells. Appl. Phys. Lett. 93, 171113 171115 (2008).

22. Petr G. Eliseev, Piotr Perlin, Marek ©sinski;; Tunneling current andi electroluminescence in InGaN: Zn,Si/AlGaN/GaN Blue .Eight Emitting Modes/.' Journal of Electronic Materials. 26, 311 (1997).

23. B.E. Кудряшов, Ю.Э. Юнович. Особенности вольтамперных и ампер-яркостных характеристик свстодиодов на основе гстероструктур с квантовыми ямами. ЖЭТФ. 124, 4(10), 1- 6 (2003).

24. Абакумов^ В;Н., Перель В.И., Яссиевич И.Н. Безызлучательная рекомбинации в полупроводниках. СПб.: Петербургский институт ядерной физики им. Б; П: Константинова РАН!- 1997.- С. 376:

25. Воробьев Л;Е., Данилов С.Н., Зегря Г.Г., Фирсов Д.А., Шалыгин В.А., Яссиевич И.Н., Берегулин Е.В. Фотоэлектрические явления в полупроводниках и размерно-квантованных структурах. СПб.: Наука, 2001. -248:

26. J. ITader, J. V. Moloney, В. Pasenow, S. W. Koch; M: Sabathil; N. binder, and S. Lutgen;. 0n- the importance of radiative and Auger losses in GaN-based quantum wells. Appl. Phys. Lett., 92, 261103 (2008).

27. H. Ryu, H. Kim, and J. Shim. Rate equation analysis, of efficiency droop in InGaN light-emitting diodes. Appl. Phys. Lett. 95, 081114 (2009):

28. Davydov D.V., Zakgeim D.V., Snegov E.M., Sobolev M.M.,. Chernyakov A.E., Usikov A.S:, andiShmidt N.M; Localized1States in the Active Regiomof Blue LEDs Related to a System of Extended Defects. Technical Physics- Letters. 33, 1.43-146 (2007).

29. Н.И. Бочкарева, Д.В. Тархин, Ю.Т. Ребане, Р.И. Горбунов, Ю:С. Леликов, И.А. Мартынов, Ю.Г. Шретер. ФТП, 41, 88 (2007).

30. X. Ni, X. Li, J. Lee, S. Liu, V. Avrutin, U. Ozgur, H. Morko? and A. Matulionis. Hot electron effects on efficiency degradation in InGaN light emitting diodes and designs to mitigate them. J. Appl. Phys., 108, 033112 (2010).

31. K.T. Delaney, P. Rinke and C.G. Van de Walle. Auger recombination rates in nitrides from first principles. Appl. Phys. Lett. 94, 191109-1-3 (2009).

32. B. Monemar and B.E. Sernelius. Defect related issues in the "current roll-off' in InGaN based LEDs. Appl. Phys. Lett. 91, 181103-1-3 (2007).

33. M.JI-: Бадгутдинов, А.Э. Юнович. Спектры излучения гетероструктур с квантовыми ямами типа InGaN/AlGaN/GaN: модель двумерной комбинированной плотности состояний. ФТП, 329-337 (2008).

34. К. Kazlauskas, М.А. Khan, M.S. Shur. Double-scaled, potential profile in a group-Ill nitride alloy revealed' by Monte Carlo1 simulation of exiton. Appl.phys.lett. 83, 3722-3725 (2003).

35. F.A. Ponce, S. Srinivasan, A. Bell, L. Geng, R. Liul, M. Stevens, J. Cai, H. Omiya, H. Marui, and S. Tanaka. Microstructure and electronic properties of InGaN alloys. Phys. stat. sol-, (b). 240 (2), 273-284 (2003).

36. S; Chiechibu, T. Azuhata et al. Spontaneous emission of localized exitonic in InGaN S and MWQ structures. Appl. Phys. Lett. 69, 5153 (2000).

37. L.V. Asryan, R.A. Suris, SemiconductorScience Technology, 11, 554-574, (1996).

38. Ni Xianfeng, Fan Qian, Shimada Ryoko and Morkoc Hadis Reduction of efficiency droop in InGaN light emitting diodes by coupled quantum wells. Appl. Phys. Lett. 93; 171113 171115 (2008).

39. G. Meneghesso, M. Meneghiniand, E.Zanoni. Recent results on the degradation of white LEDs for lighting. J. Phys. D: Appl. Phys. 43, 354007 (2010).

40. M.Georg Craford. High powr LEDs for solid state lightening: status, trends and challenges. Proceeding of First International Conference on White LEDs and Solide State Lighting, 5-9 (2007).

41. Hyunsoo Kim, Cheolsoo Sone, Yongio Park. Recent development of high power LED chip for solid state lightening. Proceeding of First International Conference on White LEDs and Solide State Lighting. 87-90 (2007).

42. Ковалев A.H., Маняхин Ф.И., Кудряшов B.E., Туркин А.Н., Юнович А.Э. Изменения люминесцентных электрических свойств светодиодов из гетероструктур InGaN/GaN при длительной работе. ФТП, 33, 224-232 (1999).

43. A.V. Kamanin, A.G. Kolmakov, P.S. Kopev, N.M. Shmidt, D.S. Sizov, A.A. Sitnikova, R.V. Zolotareva, A.S. Usikov. Degradation of blue LEDs related to structural disorder. Phys. stat. sol.(c) 3(6), 2129-2132 (2006)

44. Shigetaka Tomiya et al. Phys. Stat. Sol. A. 200; 139 (2003).

45. Jeon S.K., Lee J.G., Park E.H., Jang J.H., Lim J.G., Kim S.K. and Park J.S. The effect of the internal capacitance of InGaN-light emitting diodeon the electrostatic discharge properties. Appl. Phys. Lett. 94, 131106 (2009).

46. F. Degave, P. Ruterana, G. Nouet and C.C. Kim. Structural evolution of GaN nucleation layers during metal-organic vapour desposition growth. Inst. Phys. Conf. Ser. 2001. № 169, 281 284.

47. In-Hwan Lee, J.J. Lee, P.Kung, M. Razeghi. Band-gap narrowing and potential fluctuation in Si-doped GaN. Appl. Phys. Lett, 74; 102-104 (1999).

48. Girard P., Cadet Ph., Ramonda M., Shmidt N.M., Usikov A.S., Lundin W.V., Dunaevskii M.S., Titkov A.N. Atomic and electrostatic force microscopy observations on gallium nitride. Phys. Stat. Sol. (a) 195, 508-515 (2003).

49. Polyakov A.Y., Usikov A.S., Theys В., Govorkov A.V., Shmidt N.M., Lundin W.V. Effect of proton implantation on electrical and recombination properties of n-GaN. Solid-State Electronics, 44, 1971-1983 (2000).

50. S. Sawyer, S.L. Rumyantsev, M.S. Shur, N. Pala, Yu. Bilenko, J. P. Zhang, X. Hu, A. Lunev, J. Deng, and R. Gaska. Current and optical noise of GaN/AlGaN light emitting diodes. J. of Appl. Phys. 100, 034504 (2006).

51. M.E. Левинштейн, C.JI. Румянцев, C.A. Гуревич, B.M. Кожевин, Д.А. Явсин, M.S. Shur, N. Pala, A. Khanna. Низкочастотный шум в мнодисперсных наноструктурах платины вблизи порога протекания. ФТП, 48(11), 2074 — 2078 (2006).

52. М. Е. Левинштейн, С. Л. Румянцев. ФТП, 24(9), 1807 (1990).

53. M.J. Buckingham. Noise in electronic devices-and systems. John-Wiley and Sons, London; (1983).61., P: Dutta-and P.M. Horn. Low frequency fluctuations in solids: 1 If noise. Rev. Modern Phys. 53, 497-516, (1981).

54. P.A. Ivanov, M.E. Levinshtein, J.W. Palmour and S.L. Rumyantsev. "Noise spectroscopy of local surface levels in semiconductors". Semiconductor Science and Technology, 15, 164 (2000).

55. R.F. Davis, M.S. Shur. "GaN-Based Materials and Devices: Growth; Fabrication, Characterization and: Performance". {Selected'Topics in Electronics and Systems, Vol. 33) World Scientific Publishing Company (2004).

56. J. Sikula and M. Levinshtein (eds.), "Advanced Experimental Methods for Noise Research in Nanoscale Electronic Devices" (11 18). 2004 Kluwer Academic Publisher. Printed in the Netherlands.

57. Ш.М. Коган. Низкочастотный токовый шум со спектром типа 1/f в твердых телах. УФН, 145( 2); 285 328 (1985).

58. Н. В. Дьяконова, М. Е. Левинштейн, С. JI. Румянцев. Природа объемного Hf шума в Si и GaAs. ФТП, 12 (1991).

59. Н. В. Дьяконова и М. Е. Левинштейн. Модель объемного 1 If шума в Si. ФТП, 23, (1990).

60. Ш. М. Коган и K3t Нагаев, ФТТ, 24, 3381-3388 (1982).

61. L.K.J. Vandamme, Oosterhof S. J. of Appl: Phys. 59(9), 3169-3174 (1988).

62. S.L. Rumyantsev, C. Wetzel, M.S. Shur. Current and optical low-frequency noise of GalnN/GaN green light emitting diodes. Proc. of SPIE Vol. 6600 6600011 (2007).

63. S.L. Rumyantsev, C. Wetzel, M.S. Shur. Wavelength-resolved emitting diodes. J. of Appl. Phys. 100, 084506 (2006).

64. S.L. Rumyantsev, M.S. Shur, M.E. Levinshtein, A.D. Dmitriev, D. Veksler, J. W. Palmour, M.K. Das, B.A. Hull. Generation-recombination noise in forward biased 4#-SiCp-n diodes. J. of Appl. Phys. 100, 064505 (2006).

65. H.M. Шмидт, M.E. Левинштейн, В.В. Лундин, А.И. Бесюлькин, П.С. Копьев, S.L. Rumyantsev, N. Pala, M.S. Shur. Низкочастотный шум в эпитаксиальных слоях нитрида галлия с разной степенью упорядоченности мозаичной структуры. ФТП, 38 (9), 1036-1038 (2004).

66. Н.В. Дьяконова, М. Е. Левинштейн, S. Contreras, W. Knap, В. Beaumont, P.Gibart. Низкочастотный шум в п GaN. ФТП, 32(3), 285 - 289 (1998)

67. L.K.J. Vandamme, A.V. Belyakov, M.Yu. Perov, and A.V. Yakimov, Proc. SPIE. The different physical origins of 1/f noise and superimposed RTS noise in light-emitting quantum dot diodes. 5113, 368 (2003).

68. L.K.J. Vandamme, E.P. Vandamme, and J.J. Dobbelsteen, Impact of silicon substrate, iron contamination and perimeter on saturation current and noise in n+p diodes Solid-State Electron. 41, 901 (1997).

69. T.G.M. Kleinpenning, Physica В & С 145, 190 (1987).

70. S. Sawyer, S.L. Rumyantsev, M.S. Shur, N. Pala, Yu. Bilenko, J. P. Zhang, X. Hu, A. Lunev, J. Deng, and R. Gaska. Low-frequency noise of GaN-based ultraviolet light-emitting diodes. J. of Appl. Phys. 97, 123107 (2005).

71. K.K. Leung, W.K. Fong and C. Surya. Physical mechanisms for hot-electron degradation in GaN light-emitting diodes. J. of Appl. Phys. 107, 073103 (2010).

72. V. Palenskis, J. Matukas, S. Pralgauskaite. Light-emitting diode quality investigation via low-frequency noise characteristics. Solid-State Electronics. 54, 781-786 (2010)

73. Жигальский Г.П. Неравновесный 1 /fy- шум в проводящих пленках и контактах. УФН. 173 (5), 465 (2003).

74. Н.С. Аверкиев, М.Е. Левинштейн, Е.И. Шабунина, Н.М. Шмидт, Петров П.В., А.Е. Черняков. Особенности рекомбинационных процессов в светодиодах на основе InGaN/GaN при больших плотностях тока. Письма в ЖТФ, 35(19), 97-102 (2009).

75. N.S. Averkiev, А.Е. Chernyakov, M.E. Levinshtein, P.V. Petrov, E.B.Yakimov, N.M. Shmidt, E.I. Shabunina. Two channels of non-radiative recombination in InGaN/GaN LEDs. Physica B, 404, 4896-4898 (2009).

76. Е.И. Шабунина. Безызлучательная рекомбинация в светоизлучающих структурах на основе MQW InGaN/GaN. Окно в микромир, 11, 33-38 (2010).173

77. Матаре Г. Электроника дефектов в полупроводниках: Пер. с англ./ Под ред. Г.М. Гуро. М.: Мир, 1974. - 463 с.

78. Bertram F., Srinivasan S., Geng L. and Prone F.A. Microscopic correlation of red shifted luminescence and surface defects in thick InxGal-xN layers. Appl. Phys. Lett. 80, 3524-3527 (2002).

79. Soltanovich O.A., Usikov A.S., Yakimov E.B., Shmidt N.M. High' -resolution electon beam - induced - current study of the defect structure in GaN epilayers. Journal of physics (Condensed matter). 14, 13285-13290 (2002).

80. Polyakov A.Y., Usikov A.S., Theys В., Govorkov A.V., Shmidt N.M., Lundin W.V. Effect of proton implantation on electrical and recombination properties of n-GaN. Solid-State Electronics, 44; 1971-1983 (2000).

81. Emtsev V.V., Davydov D.V., Kozlovskii V.V. Poloskin D.S., Smirnov N.B., Smidt M.N., Usikov A.S. Behavior of electrically active point defects in irradiated MOCVD n-GaN. Physica В. 101-, 273-274 (1999).

82. Д.В. Давыдов, A.JI. Закгейм, Ф.М. Снегов, M.M. Соболев, А.Е. Черняков, А.С. Усиков, Н.М. Шмидт. Локализованные состояния в( активной области голубых светодиодов, связанные с системой протяженных дефектов. Письма в ЖТФ; 33 (4), 11-18(2006).

83. Eliseev P.G., Perlin P., Osinski M. Tunneling current and electroluminescence in InGaN: Zn,Si/AlGaN/GaN Blue Light Emitting Diodes. Journal of Electronic Materials. 26,311 (1997).

84. Кудряшов В.E., Юнович Ю.Э. Особенности вольтамперных и ампер-яркостных характеристик светодиодов • на основе гетероструктур с квантовыми ямами. ЖЭТФ. 2003. - Т.124. - вып. 4 (10). - С. 1 - 6.

85. Morgan T.N. Recombination by tunneling in Electroluminescent diodes // Physical Review. 148. 890-903 (1966).

86. N.M. Shmidt, A.N. Besyul'kin, M.S. Dunaevsky, A.G. Kolmakov, A.V. Sakharov, A.S. Usikov and E.E. Zavarin. Mosaicity and electrical and optical properties of group III nitrides. J. Phys: Condens. Matter. 14; 13025-13030 (2002).174

87. V.V. Emtsev, A.G. Kolmakov, A.D. Kryzhanovsky, W.V. Lundin, N.M. Shmidt. A new approach to analysis of mosaic structure peculiarities of gallium nitride epilayers. Physica B: Physics of Condensed Matter. 308-310, 1141 (2001).

88. S. L. Rumyantsev, Mi S. Shur, Yu. Bilenko, P. V. Kosterin and В. Mf. Salzberg. Low frequency noise and long-term- stability of noncoherent light sources. J. Appl. Phys. 96 (2), 15 (2004).

89. H.C. Аверкиев, А.Л.Закгейм, M.E. Левинштейн, Петров П.В., Черняков А.Е., Е.И. Шабунина, Н'.М. Шмидт. Тезисы 2-го российского симпозиума «Полупроводниковые лазеры: физика и технология». (Санкт-Петербург, 10-12 ноября 2010 г), с. 75.

90. M.E. Levinshtein; S.L. Rumyantsev, M.S. Shur: Properties of. advanced semiconductor materials GaN, A1N, BN, SiC, SiGe. John Wiley and* Sons, London, (2001).

91. O.B. Кучеров, В.И. Зубков, А.В. Соломонов, Д.В. Давыдов. Наблюдение локализованных центров' с аномальным поведением в светоизлучающих гетероструктурах с множественными квантовыми ямами. ФТП, 44(3), 352-356 (2010).

92. Lui Wang, Hong Tao Li, Wei Zhao, Yi Luo. Studi on injection efficiency in InGaN/GaN MQW blue lightening diodes. Appl. Phys. Express, 1, 031101-1-3 (2008).

93. Э.И. Адирович, П.М. Карагеорчий-Алкалаев, А.Ю. Лейдерман. Токи двойной инжекции в полупроводниках. (Москва, Советское радио, 1978), 320 с.

94. T.G.M. Kleinpenning. Physica 98В; р.293, (1980)

95. M.Yu. Perov, N.V. Baidus, A.V. Belyakov, G.A. Maksimov, A.V. Moryashin, S.M. Nerorkin, L.K.J. Vandamme, A.V. Yakimov and B.N. Zvonkov// Proc. of 17th Int. Conference on noise and fluctuations (ICNF 2003), Prague, p.393-396 (2003).

96. A.E. Chernyakov, M.M. Sobolev, V.V. Ratnikov, N.M. Shmidt, E.B. Yakimov. Superlat. and Microstr. 45, 301 (2009).

97. Б.Я. Бер, А.А. Грешнов, Е.И. Шабунина, Н.М. Шмидт, Е.Б.Якимов Влияние уровня легирования кремнием и характера наноструктурной организации на падение с током внешней квантовой эффективности InGaN/GaN светодиодов. ФТП, 45(3), с. 329-336 (2011).

98. Brazel E.G., Chin М.А. and Narayanamurti V. Direct observation of localized high current densities in GaN films. Appl. Phys. Lett. 1999. Vol/ 74. P. 2367 2369.

99. A. Pinos, S. Marcinkevic'ius, M.S. Shur. High current-induced degradation of AlGaN ultraviolet light emitting diodes. J. Appl. Phys. 109, 103108 (2011).

100. Shmidt N.M., Vergeles H.S., E.B. Yakimov E.B. EBIC Characterization of Light-Emitting Structures Based on GaN Semiconductors. 41, 491 494 (2007).

101. А.Л.Закгейм, Петров П.В., Черняков A.E., Е.И. Шабунина. Тезисы конференции по физике и астрономии для молодых ученых (Санкт-Петербург, 29-30 октября 2010 г), с. 78.

102. А.Л. Закгейм, Г.Л. Курышев, М.Н. Мизеров, В.Г. Половинкин, И.В. Рожанский, А.Е. Черняков. Исследование тепловых процессов в мощных

103. GaN/GaN флип-чип светодиодах с использованием инфракрасной тепловизионной микроскопии. ФТП, 41 (3), 390-396 (2010).

104. К.К. Leung, W.K. Fong and С. Surya. Low-frequency Noise in GaN Diodes. Proc. of ICNF-2011,1, 295-300 (2011).

105. Meneghesso G., Chini A., Maschietto A., Zanoni Е., Malberti P. and Сіарра

106. M. Electrostatic discharge and electrical overstress on GaN/InGaN light emittingjdiodes. 23 Electrical Overstress/Electrostatic Discharge Symp. Proc., EOS/ESD 2001 (Portland, OR) pp 249-54.

107. Horng J.J., Su Y.K., Chang S.J., Chen W.S. and Shei S.C. GaN-based power LEDs with CMOS ESD protection circuits. IEEE Trans. Device Mater. Reliab. 7 340-6 (2007).

108. Liubing Huang, Tongjun Yu, Zhizhong Chen, Zhixin Qin, Zhijian Yang, Guoyi Zhang. Different degradation behaviors of InGaN/GaN MQWs blue and violet LEDs. Journal of Luminescence. 29, 1981-1984 (2009).