home

Квантовая и полупроводниковая электроника: курс лекций

?
82

Гетероструктура In0,06Ga0,94N/GaN используется в синих
светодиодах.
Гетероструктура In0,2Ga0,8N/GaN – в зелёных светодиодах.
На основе AlxInyGa1-x-yP/GaP создают светодиоды жёлтого и
красного света.
В инфракрасных светодиодах (λ = 1,0÷1,3 мкм) используется твёрдый раствор GaxIn1-xAsyP1-y.
Особенности светодиодов на основе этих гетероструктур:
1) высокая интенсивность люминесценции, достигающая
2÷3 кд;
2) высокое значение квантового выхода η = 5,4 %;
3) перекрывание спектрами люминесценции всей области
видимого спектра.
2.1.5. Инжекционный светодиод на основе многослойных
гетероструктур
Современные инжекционные оптоэлектронные полупроводниковые приборы создаются на основе многослойных гетероструктур, в которых между широкозонными полупроводниками p- и n-типа имеется тонкий слой узкозонного собственного
полупроводника (полупроводника i-типа). Область полупроводника i-типа является активной средой – потенциальной ямой, в
которой накапливаются электроны и дырки при прямом смещении p–i–n-перехода. При высоком уровне инжекции их концентрация в i-слое становится на несколько порядков (четыре и более) выше равновесной, что приводит к их интенсивной рекомбинации.
Гетероструктуры создают методами эпитаксиального наращивания слоёв на кристаллических подложках. Типовая структура светодиода с генерацией излучения в нелегированном активном слое InxGa1–xN толщиной до 2÷3 нм показана на рис.2.7.
Активный слой InGaN имеет меньшую ширину запрещённой
зоны, чем наружный слой GaN, поэтому верхний электрод является прозрачным для рекомбинационного излучения в активном
слое.
+
Эмиттером n -типа является монокристаллический слой
нитрида галлия (GaN) с шириной запрещённой зоны
ΔWGaN = 3,4 эВ. В слой GaN введены примесные атомы Si