home

Квантовая и полупроводниковая электроника: курс лекций

?
83
p-электрод

выход света
+

активная область
InGaN

буферный
слой AlN

GaN p -типа
+

AlGaN p -типа
n-электрод
+

GaN n -типа

сапфир
Рис. 2.7. Схема инжекционного светодиода на основе
гетероструктуры AlGaN-InGaN-GaN

(IV группа), замещающие атомы Ga (III группа) и создающие
высокую концентрацию электронов в зоне проводимости:
18
19
−3
nn = 10 ÷10 см .
Активная область представляет собой тонкий слой (2÷3 нм)
тройного соединения InхGa1−хN. При значениях параметра
x = 0,2 ÷ 0,4 ширина запрещённой зоны лежит в диапазоне
ΔWInGaN = 2,8÷2,4 эВ. Примеси в активную область не вводятся.
+
Высоколегированной базой p -типа является слой тройного
соединения AlyGa1−yN с добавлением примеси магния
(II группа). Ширина запрещённой зоны зависит от соотношения
Al и Ga. Для Al0,1Ga0,9N ширина ΔWAlGaN ≈ 4 эВ.
+
На легированную магнием p -область GaN наносится металлический контакт никель – золото. Второй металлический
+
контакт, титан – алюминий, наносится на нижний слой GaN n типа, как показано на рис.2.7.
На рис.2.8 представлена зонная диаграмма гетероструктуры
типа p-GaN / p-AlGaN / InGaN / n-GaN при прямом смещении
напряжением U.
При прямом смещении гетероструктуры электроны из
эмиттера и дырки из базы диффундируют в активную область
(пунктирные стрелки на рис.2.8) и скапливаются в потенциальных ямах у дна зоны проводимости и верха валентной зоны соответственно. Барьеры для электронов и дырок, показанные на
рис.2.8, препятствуют их дальнейшему перемещению.