Инфракрасные (850 нм) светодиоды с множественными квантовыми ямами InGaAs и "тыльным" отражателем

Abstract

Investigation of IR light emitting diodes (wavelength 850 nm) based on heterostructures AlGaAs/GaAs with multiple quantum wells InGaAs in the region generating radiation, grown by the MOCVD technique, has been carried out. Post-growth technologies for removing the growth substrate GaAs and for transfer the heterostructure on an alien carrier with an optical reflector have been developed. Technological regimes for fabricating the reflector has been optimized and the increase of the IR radiation reflection coefficient up to 92-93% has been achieved. Light-emitting diodes with the external quantum efficiency of 28.5% have been fabricated.

Высокоэффективные (EQE=37.5%) инфракрасные (850 нм) светодиоды с брэгговским и зеркальным отражателями

“…Использование квантовых ям позволяет увеличить концентрацию носителей в тонком слое и получить усиление электронно-дырочного перекрытия, что приводит к увеличению скорости излучательной рекомбинации и, соответственно, к увеличению внутреннего квантового выхода. При этом использование множественных квантовых ям позволяет сохранять основной энергетический уровень квантовой ямы в качестве доминирующего канала рекомбинации даже при высоких уровнях накачки [9].…”

“…В изготовленных светодиодах зарегистрировано значение внешней квантовой эффективности EQE = 37.5%, заметно превосходящее результаты для приборов на основе подобных гетероструктур, включающих либо брэгговский [7], либо зеркальный (серебряный) [9] отражатели.…”

“…Высокоэффективные ИК светодиоды на основе МОС-гидридных AlGaAs/GaAs-гетероструктур изготавливаются [4,9] методом " переносa" выращенной гетероструктуры на пластину-носитель с нанесенным на поверхность гетероструктуры зеркальным слоем серебра, выполняющим функцию отражателя, с последующим селективным стравливанием ростовой подложки GaAs. Коэффициент внутреннего отражения генерируемого изотропного излучения (λ = 850 нм) составляет в таких структурах с Ag-отражателем величину ∼ 90% практически для всех лучей, падающих на поверхность Ag-отражателя под разными углами, что обеспечивает значительно большую величину внешнего квантового выхода в AlGaAs/GaAs ИК светодиодах с " тыльным" Ag-отражателем [4,9].…”

Исследование технологии изготовления мощных ИК (850 nm) светодиодов, получаемых методом переноса AlGaAs-GaAs-гетероструктуры на подложку-носитель

“…Технология переноса гетероструктуры на подложку-носитель широко используется при изготовлении высокоэффективных светодиодов [1][2][3][4][5]. Данная технология обеспечивает возможность формирования тыльного металлического отражателя непосредственно на поверхности эпитаксиальных слоев, что позволяет уменьшить оптические потери излучения.…”

“…Снижение оптических потерь обеспечивает увеличение внешнего квантового выхода и оптической мощности в AlGaAs/GaAs ИК светодиодах с тыльным металлическим отражателем. Достигнутые значения оптической мощности в ИК светодиодах, изготовленных по описанной технологии, составили 60 mW [4] при токе 150 mA.…”