ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2016, № 10 · ТВЕРДОТЕЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОНИКА

Исследование изменения электрофизических характеристик светодиодов на основе гетероструктур AlGaInP (λ=624 нм) с множественными квантовыми ямами при воздействии быстрых нейтронов

К.Н. Орлова1, А.В. Градобоев1, А.В. Симонова2

1 Юргинский технологический институт Национального исследовательского Томского политехнического университета, г. Юрга, Россия
2 ОАО «Научно-исследовательский институт полупроводниковых приборов», г. Томск, Россия
Полный текст УДК 621.383.933:621.3.029.78 EDN XBDPUR

Аннотация

Представлены результаты исследования деградации вольт-амперных и вольт-ваттных характеристик светодиодов на основе гетероструктур AlGaInP с множественными квантовыми ямами на примере светодиодов с длиной волны излучения 624 нм при воздействии быстрых нейтронов в пассивном режиме питания. Отмечены сдвиги ВАХ с увеличением флюенса нейтронов в области высоких токов в область более высоких напряжений. Выделена область неоднородности инжекции, которая вероятнее всего связана с разрушением (перестройкой) остаточных примесных комплексов Mg-H и имеет тенденцию к исчезновению по мере увеличения воздействия нейтронов.

  • гетероструктуры AlGaInP
  • радиационная стойкость
  • светодиоды
Abstract (in English)

The research results of current-voltage and capacitance-watt characteristics degradation of LEDs based on AlGaInP heterostructures with multiple quantum wells on the example of the 624 nm wavelength LED are presented upon exposure to fast neutrons in a passive power mode. Current-voltage LEDs based on AlGaInP heterostructures characteristic in low currents vary slightly upon irradiation with fast neutrons fluence. Current-voltage characteristic shift with an increase in neutron fluence occurs at high currents to higher voltages. Presumably the resistance increasing is due to the resistance increasing of the contact area as a result of changes in the mobility charge carriers, which varies as a result of defects introduced by the impact of fast neutrons. The capacitance-watt characteristics change with increasing the neutron fluence at high currents to higher voltages field. The heterogeneity injection area is selected, which is most likely linked to the residual impurity complexes Mg-H destruction (reconstruction) and tends to disappear with increasing exposure to neutrons. With increasing of fast neutrons exposure this area is reduced, and a purely radiation defects input takes place. During the transition from average to high electron injection field a change in current flow mechanism occurs for red LEDs based on heterostructures AlGaInP under irradiation by fast neutrons.

Для цитирования

Орлова К.Н., Градобоев А.В., Симонова А.В. Исследование изменения электрофизических характеристик светодиодов на основе гетероструктур AlGaInP (λ=624 нм) с множественными квантовыми ямами при воздействии быстрых нейтронов // Журнал радиоэлектроники. – 2016. – № 10.

Литература

  1. Спектры электролюминесценции "красных" светодиодов AlGaInP/GaAs /Мармалюк А.А. и др.//Известия вузов. Физика. -2013, Т. 56, № 8. -С. 40-43.
  2. Брудный, В. Н. Влияние жесткой радиации на электронные, оптические и рекомбинационные свойства соединений (Al, Ga, In)-P, (Al, Ga)-As и их твердых растворов/В. Н. Брудный//Известия вузов. Физика. -2013, т. 56, № 8. -С.37-39.
  3. Перенос носителей заряда в светодиодах на основе множественных квантовых ям (Al_xGa_(1-х))_0.5In_0.5P/(Al_0.54Ga_0.46)_0.5In_0.5P /И. А. Прудаев //Известия вузов. Физика. -2014, т. 57, № 7. -С.48-51.
  4. Орлова К.Н. Способы увеличения мощности излучения светодиодов на основе гетероструктур AlGaInP. Приволжский научный вестник. 2012. № 10 (14). С.17-19.
  5. Градобоев, А.В. Изменение вольт-амперных характеристик светодиодов на основе гетероструктур AlGaInP красного и желтого цвета свечения при облучении гамма-квантами и быстрыми нейтронами /А.В. Градобоев, К.Н. Орлова, И.А. Асанов//Журнал радиоэлектроники. 2013. №10. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/alt/oct13/9/text.pdf
  6. Гусаков, В.В. Электростимулированные процессы восстановления проводимости при облучении n+ -n -n+ -структур GaAs /В.В, Гусаков, А.В. Латышев, В.Ф. Стельмах//Изв.вузов. Физика. -1990. -С. 15 -30.
  7. Электрорадиационные изменения в барьерных структурах платина -арсенид галлия /С.А Груша //Электронная техника. Сер.2 Полупроводниковые приборы. -1990, вып.5. -С.68-72.
  8. Никифоров, С.Г. Разработка методик контроля деградации характеристик светодиодов на основе твердых растворов AlGaInP и AlGaInN//: дис. … канд. техн. наук: 05.27.01: защищена 22.03.07: утв. 29.09.2007/Никифоров Сергей Григорьевич. -М., 2006. -158 с. -Библиогр.: с.146 -158 Г
  9. Гаман, В.И. Физика полупроводниковых приборов /В.И. Гаман. Томск: Изд-во НТЛ. -2000. 426 с.
  10. Бланк, Т.В. Механизмы протекания тока в омических контактах металл-полупроводник /Т.В. Бланк, Ю.А. Гольдберг//Физика и техника полупроводников. -2007, Т. 41, В. 11. -С. 1281-1306.
  11. Red and Green Resonant Cavity LEDs for datacom applications /B.Corbett //Proceedings of SPIE. -2003. -V. 4876. -P. 176-183.
  12. Reduction of residual oxygen incorporation and deep levels by substrate misorientation in InGaAlP alloys /M. Suzuki //J. Crystal Growth. -1993. -V. 133. -P. 303-316.
  13. Изменения люминесцентных и электрических свойств светодиодов из InGaN/AlGaN/GaN при длительной работе /А.В. Ковалев и др.//ФТП. -1999, том 33, вып. 2. -С. 224-232.
  14. Юнович, А. Э. Дивакансия азота -возможная причина желтой полосы в спектрах люминесценции нитрида галлия /А.Э. Юнович//ФТП. -1998, Т 32, № 10. -С. 1181-1183.
  15. Неоднородность инжекции носителей заряда и деградация голубых светодиодов /Н.И. Бочкарева и др.//ФТП. -2006, Т 40, В.1. -С. 122-127.
  16. Градобоев, А.В. Исследование деградации мощности излучения гетероструктур AlGaInP красного и желтого цвета свечения при облучении гамма-квантами /А.В. Градобоев, К.Н. Орлова, И.А. Асанов//Журнал радиоэлектроники. 2013. № 4. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/apr13/7/text.pdf.
  17. Градобоев, А.В. Деградация параметров гетероструктур AlGaInP при облучении быстрыми нейтронами и гамма-квантами /А.В. Градобоев, К.Н. Орлова, И.А. Асанов//Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. -2013, № 2. -С. 64-66.
  18. Градобоев, А.В. Облучение гамма-квантами 60Co светодиодов на основе гетероструктур AlGaInP с множественными квантовыми ямами /А.В. Градобоев, К.Н. Орлова, И.А. Асанов//Перспективные материалы. -2013; № 7. -С. 49 -55.