А. А. Петухов, Б. Е. Журтанов, С. С. Молчанов, Н. Д. Стоянов, Ю. П. Яковлев, “Электролюминесцентные характеристики светодиодов среднего ИК-диапазона на основе гетероструктур InGaAsSb/GaAlAsSb при высоких рабочих температурах”, ЖТФ, 2011, том 81, выпуск 4,страницы 91

Эта публикация цитируется в 6 статьях

Оптика, квантовая электроника

Электролюминесцентные характеристики светодиодов среднего ИК-диапазона на основе гетероструктур InGaAsSb/GaAlAsSb при высоких рабочих температурах

А. А. Петухов, Б. Е. Журтанов, С. С. Молчанов, Н. Д. Стоянов, Ю. П. Яковлев

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук, 194021 Санкт-Петербург, Россия

Аннотация: Приведены результаты исследования электролюминесцентных характеристик светодиода на основе гетероструктуры InGaAsSb/GaAlAsSb, излучающей в области 1.85 $\mu$m, при температуре 20–200$^\circ$C. Из результатов исследования следует, что с увеличением температуры мощность излучения экспоненциально уменьшается по закону $P\cong$ 0.4 $\exp$(2.05 $\cdot$ 10$^3$ T). Показано, что, уменьшение мощности излучения обусловлено главным образом ростом скорости Оже-рекомбинации. Установлено, что помимо излучательной рекомбинации зона-зона происходит рекомбинация через акцепторные уровни, приводящая к уширению спектра излучения. С ростом температуры энергия активации акцепторных уровней уменьшается по закону $\Delta E\cong$ 32.9–0.075 T, а также происходит смещение максимума спектра излучения светодиода в длинноволновую область ($h\nu_{\mathrm{max}}$ = 0.693–4.497 $\cdot$ 10$^{-4}$ T). При анализе экспериментальных результатов исходя из зависимости $E_g=h\nu_{\mathrm{max}}-1/2 kT$ получено выражение для изменения ширины запрещенной зоны активной области состава Ga$_{0.945}$In$_{0.055}$AsSb с температурой $E_g\cong$ 0.817–4.951 $\cdot$ 10$^{-4}$ T при 290 K $<T<$ 495 K. Показано, что сопротивление гетероструктуры с ростом температуры экспоненциально уменьшается по закону $R_0\cong$ 5.52 $\cdot$ 10$^{-2} \exp$ (0.672/2 $kT$). В то же время напряжение отсечки $U_{\mathrm{cut}}$, характеризующее высоту потенциального барьера $p$–$n$-перехода, с увеличением температуры уменьшается линейно ($U_{\mathrm{cut}}$ = -1.59 T+534). Установлено, что протекание тока через структуру обусловлено генерационно-рекомбинационным механизмом во всем исследованном интервале температур.