Прыжковая проводимость и диэлектрическая релаксация в барьерах Шоттки на основе GaN

Abstract

Представлены результаты исследования зависимостей тока и емкости от прямого смещения диодов Шоттки Au/n-GaN, а также спектров подзонного оптического поглощения и дефектной фотолюминесценции объемных кристаллов и тонких слоев n-GaN. Показано, что туннелирование с участием дефектов является доминирующим механизмом транспорта при прямых смещениях контактов Шоттки на n-GaN. Зависимости тока и емкости от прямого смещения отражают энергетический спектр дефектов в запрещенной зоне n-GaN: рост с энергией плотности глубоких состояний, ответственных за желтую фотолюминесценцию в GaN, и резкий экспоненциальный хвост состояний с урбаховской энергией EU=50 мэВ вблизи края зоны проводимости. Уменьшение частоты перескоков электронов вблизи интерфейса Au/n-GaN приводит к широкому распределению локальных времен диэлектрической релаксации и изменению распределения электрического поля в области пространственного заряда при прямых смещениях. DOI: 10.21883/FTP.2017.09.44888.8528

Влияние баллистической утечки на температурную зависимость квантового выхода светодиодов на основе множественных квантовых ям InGaN/GaN

“…Результаты исследования квантового выхода в режиме ЭЛ также качественно согласуются с результатами ряда работ [8][9][10][11][12][13][14]. В области невысокой плотности тока уве-личение температуры приводит к уменьшению КВ, что также может быть обусловлено соотношением коэффи-циентов A и B. В области высокой плотности тока имеет место сильная инверсия температурной зависимости КВ, по мере роста T квантовый выход увеличивается более чем на порядок.…”

“…Из рис. 4 следует, что увеличение температуры приводит к сдвигу зависимости η( j) в область высоких плотностей тока, что качественно согласуется с экспериментальны-ми данными различных работ [8,9,[11][12][13][14]. В результате этого в области высоких плотностей тока появляется инверсия температурной зависимости квантового выхо-да (рис.…”

“…Однако анализ с этих позиций затруднителен для уже имеющихся в литературе данных. Это связано с тем, что большая часть исследований проводилась ранее на коммерческих светодиодах [8,9,11,15,16], особенности строения актив-ной области которых детально не описываются.…”

“…В режиме электролюминесценции инверсия темпе-ратурной зависимости КВ может приводить к более сильному росту квантового выхода с увеличением T (от 1.5-до 30-кратного увеличения в области высо-ких плотностей тока, j > (1−10) А/см 2 [8][9][10][11][12][13][14]). Для объяснения данного эффекта авторы различных работ рассматривали туннельные утечки [8], высокий уро-вень инжекции электронов в p-область [9,10], выброс носителей из КЯ [11], активацию рекомбинационных центров при увеличении концентрации носителей [22], баллистический транспорт электронов [12,13].…”

“…Для объяснения данного эффекта авторы различных работ рассматривали туннельные утечки [8], высокий уро-вень инжекции электронов в p-область [9,10], выброс носителей из КЯ [11], активацию рекомбинационных центров при увеличении концентрации носителей [22], баллистический транспорт электронов [12,13]. Кроме того, рассматривались возможные причины инверсии температурной зависимости КВ для высокой плотности тока, связанные с изменением коэффициента B при сни-жении T вследствие изменения плотности состояний в валентной зоне [20].…”