Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS Русский Sign in Submit a paper
Journal of Radio Electronics Online scientific journal · eISSN 1684-1719
2023, № 12 · SOLID STATE ELECTRONICS

Variations in radiation power of AlGaInP-based light-emitting diodes under the influence of fast neutrons

K.N. Orlova1, A.V. Gradoboev2, A.R. Rasul1

1 National Research Tomsk Polytechnic University, Moscow, Russia
2 National Research Nuclear University "MEPhI" (Moscow Engineering Physics Institute), Tomsk, Russia
Full text DOI: 10.30898/1684-1719.2023.12.28 UDC 621.383.933 EDN CTGGWF

Abstract

The results of the study on the degradation of AlGaInP red (630 nm) light-emitting diode parameters under fast neutron irradiation are presented. The study showed that in the region of LEDs, an uneven drop in radiation power is characterized, for high currents, a smaller decrease in power and a constant angle of inclination of the curve are characteristic, while in the region of low currents, with an increase in neutron fluence, the angle of inclination of the curve describing this process increases. A feature of the studied LEDs for short-circuit and breakage modes is the restoration of radiation power at the first stage of irradiation, which is explained by the relaxation of mechanical stresses during partial annealing of structural defects under the influence of low fluences.

  • AlGaInP
  • radiation resistance
  • light-emitting diodes
Аннотация (на русском)

Особенности изменения мощности излучения светодиодов на основе соединений AlGaInP под воздействием быстрых нейтронов

Представлены результаты исследования деградации мощности излучения светодиодов AlGaInP красного (630 нм) цвета свечения при облучении быстрыми нейтронами. Исследование показало, что ВтАХ светодиодов характеризуется неравномерным падением мощности излучения, для эксплуатации светодиодов при высоких токах наблюдается меньшее снижение мощности и постоянный угол наклона характеризующей кривой, в то время как в области низких токов с увеличением флюенса нейтронов угол наклона описывающей этот процесс кривой растет. Особенностью исследуемых светодиодов для режимов КЗ (пассивный режим питания с замкнутыми контактами) и Обрыв (пассивный режим питания с разомкнутыми контактами) является восстановление мощности излучения на первом этапе облучения.

For citation

Orlova K.N., Gradoboev A.V., Rasul A.R. Variations in radiation power of AlGaInP-based light-emitting diodes under the influence of fast neutrons // Journal of Radio Electronics. – 2023. – No. 12. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2023.12.28

References

  1. Борисов А.В., Рекова П.И., Рябов В.И., "Исследование деградации световой мощности гетероструктур AlGaInP с квантовыми ямами под действием быстрых нейтронов". Оптика и спектроскопия. 2018. том 125, № 3, с. 428-432.
  2. Зайцев С.Н., Разработка метода малых флюенсов для контроля и оценки радиационной стойкости светодиодов. Научно-технический вестник Поволжья. 2013. № 6. С. 278-284.
  3. 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. С. 6-6.
  4. Можаев, Р.К., Печенкин А.А., Уколов Д.С., Сравнение уровней стойкости полупроводниковых и органических светодиодов видимого диапазона к эффектам поглощенной дозы и структурным повреждениям. Наноиндустрия. 2021. Т. 14. № S7(107). С. 321-323.
  5. Леготин С.А., Зайцев С.Н., Мурашев В.Н., Рыжиков И.В. Исследование характеристик AlInGaP светодиодов красного цвета свечения, облученных нейтронами и гамма-квантами. Современные проблемы науки и образования. 2013. № 5. С. 591.
  6. Лакшин В.С., Вигдорович Е.Н. Влияние облучения на свойства излучателей на AlInGaN. Международная научно-техническая конференция "Информатика и технологии. Инновационные технологии в промышленности и информатике": Москва. 2017 / Под редакцией Булатова М.Ф. Том 23 (XXIII). С. 100-102.
  7. Brudnyi V.N., Prudaev I.A., Oleinik V.L., Marmaluk A.A. Electron Irradiation Degradation of AlGaInP/GaAs Light-Emitting Diodes. Physica status solidi (a). 2018. Vol. 215, № 8. P. 1700445(5pp).
  8. Градобоев А.В. и др. Исследование гетероструктур AlGaInP при облучении гамма-квантами в области перестройки дефектной структуры. Известия высших учебных заведений. Физика. 2013. Т. 56. №. 11-3. С. 116-119.
  9. Gradoboev A., Orlova K. Investigation of AlGaInP heterostructures under gamma-irradiation in the field of restructuring defect structure. Physica status solidi (c). 2015. Т. 12. №. 1-2. С. 35-38.
  10. Мамонтов А.П., Чернов И.П. Эффект малых доз ионизирующего излучения [Текст]. Дельтаплан. Томск. 2009. - 288 с.