КН652. Библиотека инженера. Диагностический контроль качества светодиодов по локальным параметрам электролюминесценции и фототок / Фролов И., Сергеев В. / СОЛОН-Пресс

Представлено описание оригинальных методов и средств контроля качества светодиодов на основе гетероструктур с квантовыми ямами по электрофизическим и электрооптическим характеристикам. Особое внимание уделено способам диагностики дефектов светоизлучающих InGaN/GaN гетероструктур по статическим и динамическим параметрам электролюминесценции и фотоэлектрического отклика, измеренным в локальных областях кристалла светодиода. Рассматриваются модели деградации светодиодов на основе InGaN/GaN гетероструктур, учитывающие неоднородное распределение дефектов в активной области. Монография может быть полезна научным работникам, преподавателям высших технических учебных заведений, аспирантам соответствующих специальностей, а также инженерам и технологам, занимающимся разработкой светоизлучающих диодов и устройств на их основе. СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 5 ГЛАВА 1 Контроль качества светоизлучающих гетероструктур по электрофизическим и электрооптическим характеристикам 7 1.1 Гетеропереходный светодиод: устройство и принцип работы 7 1.2 Дефекты светоизлучающих гетероструктур 12 1.3 Контроль гетероструктур по вольт-амперным характеристикам 14 1.4 Контроль параметров гетероструктур методом вольт-фарадных характеристик 19 1.5 Контроль качества гетероструктур по параметрам низкочастотного шума 27 1.6 Определение параметров дефектов гетероструктур методом фотоэлектрической спектроскопии 31 1.7 Контроль гетероструктур по ватт-амперным характеристикам 39 ГЛАВА 2 Влияние дефектов гетероструктур на параметры излучательной и безызлучательной рекомбинации 45 2.1 Рекомбинация в светоизлучающих гетероструктурах 45 2.2 ABC-модель рекомбинации носителей заряда в гетероструктуре 50 2.3 Модель неоднородного распределения состава InxGa1-xN слоя 56 2.4 Методы исследования неоднородности гетероструктуры 60 2.5 Разброс локальных параметров электролюминесценции 66 ГЛАВА 3 Определение рекомбинационных параметров гетероструктур по характеристикам электролюминесценции 68 3.1 Оценка параметров рекомбинации по статическим параметрам электролюминесценции 68 3.2 Оценка параметров рекомбинации по динамическим параметрам электролюминесценции 74 3.3 Способ измерений внутренней квантовой эффективности светодиода 77 3.4 Устройство для измерений внутренней квантовой эффективности 81 ГЛАВА 4 Измерение граничной частоты электролюминесценции в локальных областях светоизлучающих гетероструктур 85 4.1 Динамика электролюминесценции светодиода при питании импульсным током 85 4.2 Способ измерений граничной частоты электролюминесценции светодиода с применением импульсного тестового сигнала 88 4.3 Аппаратно-программный комплекс для измерения граничных частот электролюминесценции локальных областей кристалла светодиода 90 4.4 Результаты выборочных измерений профилей распределения граничных частот по площади гетроструктуры 94 4.5 Измерения распределений времени жизни носителей заряда по уровням энергии в локальных областях гетероструктуры 95 ГЛАВА 5 Диагностика светоизлучающих гетероструктур по локальным параметрам электролюминесценции 99 5.1 Влияние степени неоднородности распределения дефектов в InGaN/GaN гетероструктуре на мощность излучения 99 5.2 Связь крутизны ватт-амперной характеристики с концентрацией дефектов 101 5.3 Связь степени неоднородности распределения концентрации дефектов с параметрами вольт-амперных и шумовых характеристик 106 ГЛАВА 6 Диагностика светоизлучающих гетероструктур методами фотоэлектрической спектроскопии с локальным фотовозбуждением 110 6.1 Модель фотоэлектрического отклика InGaN/GaN и AlInGaN/GaN гетероструктур 110 6.2 Аппаратно-программный комплекс для измерений фотоэлектрических параметров гетероструктур с локальным фотовозбуждением 115 6.3 Исследование распределения параметров фототока светодиодов в различных режимах фотовозбуждения 119 6.4 Связь параметров фототока с уровнем НЧ шума и пороговым током 123 6.5 Связь параметров фотоэлектрического отклика с параметрами электролюминесценции 126 ГЛАВА 7 Изменение параметров электролюминесценции в локальных областях гетероструктуры в процессе испытаний светодиодов 129 7.1 Изменение профиля распределения концентрации дефектов по площади светоизлучающих InGaN/GaN гетероструктур в процессе токовых испытаний 129 7.2 Диффузионная модель деградации InGaN/GaN светодиода с учетом неоднородного распределения температуры и плотности тока в гетероструктуре 132 7.3 Модель деградации InGaN/GaN светодиода при токовых испытаниях с учетом неоднородного распределения концентрации дефектов в гетероструктуре 137 Заключение 143 Библиографический список 144 Приложение А 158 Приложение Б 159