WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

разных длинах волн. Если в некоторых таких областях Тот факт, что малое смещение прежде всего окас выделенной длиной волны интенсивность излучения зывает влияние на локальные области p-n-перехода, увеличивается, то это приводит к смещению максимума где длина волны излучения больше, чем в среднем усредненного излучения по направлению к длине волны по структуре, дает основания полагать, что увеличение излучения в указанных выделенных областях.

интенсивности ФЛ при малых смещениях происходит При малых смещениях максимум излучения ЭЛ благодаря аккумуляции носителей в областях с большим (рис. 4) соответствует энергии 2.4 эВ и значительно средним содержанием In и, значит, с меньшей энергией смещается в коротковолновую область с увеличениэлектронно- дырочного перехода в КТ. Это смещает макем напряжения (тока накачки). Такое поведение спексимум ФЛ в длинноволновую сторону и вносит дополтра ЭЛ может быть объяснено заполнением локалинительный вклад в смещение пика наряду с искажением зованных состояний носителями. Однако, по нашим зонной диаграммы (см. вставку на рис. 4). На втором оценкам, рассматривамый диапазон токов инжекции участке зависимости положения пика излучения от помного меньше значения, необходимого для заполнения ложительного смещения сдвиг положения максимума имеющейся плотности состояний даже при квантовом ФЛ прекращается, что сопровождается прекращением выходе около 100%. Плотность состояний может быть увеличения интенсивности излучения. При дальнейшем определена из спектра ФТ, если предположить, что увеличении напряжения смещения, на третьем участинтегральная плотность состояний близка к плотности ке, опять наблюдается длинноволновое смещение, что состояний в квантовой яме — 1014 см-2. На спектакже сопровождается увеличением интенсивности ФЛ.

тре ФТ, в точке соответствующей энергии излучения, Однако в области максимальных напряжений смещения плотность состояний лишь на 1.5-2 порядка меньше наблюдается резкий обратный сдвиг пика ФЛ, так назымаксимальной. В случае полного заполнения носителями ваемый коротковолновый „отскок“. На зависимости поуровней КТ с энергией перехода вблизи максимума ложения максимума ЭЛ в данном диапазоне напряжений излучения число заполненных состояний (с учетом смещения наблюдается коротковолновый сдвиг, соответширины спектра) будет составлять величину порядка ствующий инжекции носителей в области с меньшей 1011-1012 см-2. При токах накачки порядка 10-1 A и средней энергией электронно-дырочного перехода. Мы времени жизни носителей на уровнях КТ порядка 10-9 полагаем, что ФЛ также смещается по направлению к с [8] только незначительная часть КТ будет заселена.

энергии, соответствующей уровням КТ, наиболее обогаВ работах [1,12] в различных областях структуры на- щенным носителями.

блюдалось излучение на разных длинах волн. При этом В структуре A не наблюдается какого-либо коротпри малых смещениях наблюдалось излучение только коволнового смещения линии ЭЛ с увеличением смеиз областей с наиболее длинноволновым положением щения, а наблюдается незначительный длинноволновый пика излучения. Аналогичная картина наблюдалась и на сдвиг максимума ЭЛ синхронно со сдвигом линии ФЛ.

наших структурах. Поэтому мы полагаем, что смещение Мы полагаем, что в данной структуре инжекция носимаксимума излучения ЭЛ в коротковолновую область с телей происходит однородно, иными словами, области Физика и техника полупроводников, 2005, том 39, вып. 268 Д.С. Сизов, В.С. Сизов, Е.Е. Заварин, В.В. Лундин, А.В. Фомин, А.Ф. Цацульников, Н.Н. Леденцов с различной глубиной локализации носителей заполня- [9] A.V. Sakharov, W.V. Lundin, I.L. Krestnikov, E.E. Zavarin, A.S. Usikov, A.F. Tsatsul’nikov, N.N. Ledentsov, A. Hoffmann, ются с одинаковой эффективностью при данном смещеD. Bimberg, Zh.I. Alferov. Proc. 8th Int. Symposium нии. Спектральное распределение излучения из такой „Nanostructures Physics and Technology“, St. Petersburg, структуры определяется неоднородностью массива КТ June 19-23, 2000, p. 216.

по размерам и составу, а также статистическим распре[10] R.W. Martin, P.G. Middelton, K.P. O’Donnell, делением носителей на этих уровнях. Длинноволновое W. Van der Stricht. Appl. Phys. Lett., 74 (2), 263 (1999).

смещение ЭЛ и ФЛ связано с искажением профиля зон [11] D.S. Sizov, V.S. Sizov, A.I. Besulkin, A.V. Fomin, V.V. Lun(эффект Штарка).

din, M.A. Sinitsyn, A.F. Tsatsul’nikov, E.E. Zavarin, N.N. Ledentsov. Proc. 12th Int. Symposium „Nanostructures Physics and Technology“, St. Petersburg, June 21–25, 2004.

4. Заключение [12] P. Fisher, J. Christen, S. Nakamura. Jap. J. Appl. Phys., 39, L129 (2000).

В работе показано, что в зависимости от ростовых [13] В.Е. Кудряшов, К.Г. Золин, А.Н. Туркин, А.Э. Юнович, режимов возможно получение массивов КТ InGaN в А.Н. Ковалев, Ф.И. Маняхин. ФТП, 31, 1304 (1997).

активной области светоизлучающих структур, характе[14] H.C. Casey, jr., J. Muth, S. Krishnankutty, J.M. Zavada. Appl.

ризующихся различными типами инжекции в активную Phys. Lett., 68, 2867 (1996).

область. Возможно получение массива КТ, инжекция [15] T. Takeuchi, C. Wetzel, S. Yamaguchi, H. Sakay, H. Amano, на уровни которых происходит однородно, и носители I. Akasaki, Y. Kaneko, S. Nakagawa, Y. Yamaoka, N. Yamada.

распределяются на уровнях КТ статистически. Однако Appl. Phys. Lett., 73, 1691 (1998).

при других режимах роста образуются массивы КТ, на Редактор Л.В. Беляков уровни которых носители инжектируются неоднородно, что связано с тем, что внешнее смещение p-n-перехода преимущественно влияет на те локальные участки ак- Kinetics and inhomogeneous carrier тивной области, где глубина локализации больше. Это injection in InGaN nanoinsertions может объясняться туннельными эффектами (туннельD.S. Sizov, V.S. Sizov, A.V. Fomin, V.V. Lundin, ной инжекцией на состояния с глубиной локализации, A.F. Tsatsul’nikov, E.E. Zavarin, N.N. Ledentsov заметно большей, чем среднее значение для случая квазиравномерного заселения при оптической накачке) Ioffe Physicotechnical Institute, или неоднородностью самого p-n-перехода. В обоих Russian Academy of Sciences, случаях геометрические масштабы инжекционной неод194021 St. Petersburg, Russia нородности должны быть много больше размеров КТ, поскольку в противном случае влияние инжекционных

Abstract

We have investigated electrical and optical properties неоднородностей было бы незаметно из-за статистичеof GaN-based light emitting devices. The structures contain several ского перераспределения носителей, которое наблюдаетlayers of InGaN quantum dots (QD) separated by GaN spacers. It ся в таких структурах. В рассматриваемом нами случае is demonstrated that the overgrowth of the QD layer at a higher наблюдается кинетическая задержка перераспределения.

temperature by an InGaN layer with a lower In composition Поэтому положение уровня Ферми в плоскости активallows to increase the confinement energy in QD. In this case, ной области, параллельной плоскости p-n-перехода, в inhomogeneous carrier injection into areas with a higher average In общем случае не одинаково.

composition has been observed. Electrical and optical properties of the p-n-junction as well as the influence of these inhomogeneities Список литературы on the above mentioned properties have been studied in detail. It has been shown that the emission line shift with the measurement [1] R. P. O’Donnell, S. Pereira, R.W. Martin, P.R. Edwards, conditions change is due to those peculiarities.

M.J. Tobin, J.F.W. Masselmans. Phys. Status Solidi A, 195, 532, (2003).

[2] T. Okumura, Y. Akagi. J. Cryst. Growth, 223, 43 (2001).

[3] M.S. Jeong, J.Y. Kim, Y.-W. Kim, J.O. White, E.-K. Suh, C.-H. Hong, H.J. Lee. Appl. Phys. Lett., 79, 976 (2001).

[4] T. Mukai, M. Yamada, S. Nakamura. Jap. J. Appl. Phys., 38, 3976 (1999).

[5] S. Chichibu, T. Sota, K. Wada, S. Nakamura. J. Vac. Sci.

Technol. B, 16, 2204 (1998).

[6] P.G. Eliseev, P. Perlin, J. Lee, M. Osinski. Appl. Phys. Lett., 71, 569 (1997).

[7] Н.Н. Леденцов, В.М. Устинов, В.А. Щукин, П.С. Копьев, Ж.И. Алфёров, Д. Бимберг. ФТП, 32, 385 (1998).

[8] I.L. Krestnikov, N.N. Ledentsov, A. Hoffmann, D. Bimberg, A.V. Sakharov, W.V. Lundin, A.F. Tsatsul’nikov, A.S. Usikov, Zh.I. Alferov, Yu.G. Musikhin, D. Gerthsen. Phys. Rev. B, 66, 155 310 (2002).

Физика и техника полупроводников, 2005, том 39, вып.

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.