Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đặc trưng điện và phân tích quang phổ độ dẫn nhiệt của cấu trúc LED xanh MQW InGaN/GaN
Tóm tắt
Việc đặc trưng hóa cấu trúc LED heterostructure dựa trên giếng lượng tử InGaN/GaN đã được tiến hành thông qua các phép đo điện tĩnh và động ở các nhiệt độ khác nhau. Phân tích các đặc tính dòng-điện (I-V) đã chỉ ra các cơ chế khác nhau tham gia vào vận chuyển điện tích trong thiết bị LED. Các phổ độ dẫn thực nghiệm đã được khảo sát trong phạm vi tần số rộng, tại nhiều nhiệt độ và các điện áp một chiều khác nhau. Việc chiết xuất cụ thể độ dẫn của giếng lượng tử, dựa trên mô hình của Nicollian và Goetzberger liên quan đến độ dẫn trạng thái giao diện trong cấu trúc Kim loại-Insulator-Bán dẫn, đã cho thấy ảnh hưởng của cấu trúc lượng tử lên quá trình vận chuyển điện, và do đó mối tương quan giữa các đặc tính điện I-V và quang phổ độ dẫn đã chỉ ra các cơ chế dẫn khác nhau tham gia vào quá trình vận chuyển điện tích trong LED InGaN/GaN. Năng lượng kích hoạt và tốc độ bắt giữ điện tích thu được từ các đồ thị Arrhenius, được xác định từ các đỉnh độ dẫn giếng lượng tử được kích hoạt nhiệt, đã xác nhận rằng các tham số của giếng lượng tử có liên quan đến quá trình phát thải điện tích từ các mức bị giới hạn trong giếng lượng tử.
Từ khóa
#LED xanh #InGaN/GaN #giếng lượng tử #độ dẫn #điện tích #quang phổ độ dẫn #cơ chế dẫn điện #phân tích điện.Tài liệu tham khảo
H. Morkoc, Handbook of Nitride Semiconductors and Devices, Vol. 3, GaN-based Optical and Electronic Devices, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim (2009).
F. A. Ponce and D. P. Bour, Nature 386, 351 (1997).
I. Akasaki, Proc. IEEE 101, 2200 (2013).
Z. Y. Fan, J. Y. Lin, and H. X. Jiang, J. Phys. D: Appl. Phys. 41, 094001 (2008).
X. Letartre, D. Stievenard, M. Lannoo, and D. Lippens, J. Appl. Phys. 68, 116 (1990).
F. Luc, E. Rosencher, and B. Vinter, Appl. Phys. Lett. 62, 1143 (1993).
B. Vinter, F. Luc, P. Bois, L. Thibaudeau, and E. Rosencher, Solid-State Electron. 37, 773 (1994).
E. Rosencher, B. Vinter, F. Luc, L. Thibaudeau, P. Bois, and J. Nagle, IEEE Trans. Quantum Electron. 30, 2875 (1994).
Y. Zohta, Hi. Kuroda, R. Nii, and S. Nakamura, J. Cryst. Growth 189–190, 816 (1998).
N. D. Nguyen, M. Schmeits, M. Germain, B. Schineller, and M. Heuken, Phys. Stat. Sol. (c) 0, 288 (2002).
A. Y. Polyakov, A. V. Govorkov, N. B. Smirnov, A. V. Markov, I.-H. Lee, J.-W. Ju, S. Yu. Karpov, N. M. Shmidt, and S. J. Pearton, J. Appl. Phys. 105, 123708–1 (2009).
O. V. Kucherovaa, V. I. Zubkova, A. V. Solomonova, and D. V. Davydov, Semiconductors 44, 335(2010).
O. V. Kucherova, V. I. Zubkov, E. O. Tsvelev, I. N. Yakovlev, and A. V. Solomonov, Inorg. Mater. 47, 1574 (2011).
V. I. Zubkov, I. N. Yakovlev, O. V. Koucherova, and T. A. Orlova, Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 75, 1406 (2011).
O. Soltanovich and E. Yakimov, Phys. Status Solidi C 10, 338 (2013).
O. A. Soltanovich and E. B. Yakimov, Semiconductors 47, 162 (2013).
D. V. Lang, M. B. Panish, F. Capasso, J. Allam, R. A. Hamm, and A. M. Sergent, Appl. Phys. Lett. 50, 736 (1987).
M. Ershov, B. Yaldiz, A. G. U. Perera, S. G. Matsik, H. C. Liu, M. Buchanan, Z. R. Wasilewski, and M. D. Williams, Infrared Phys. Technol. 42, 259 (2001).
E. Gombia, C. Ghezzi, A. Parisini, L. Tarricone, and M. Longo, Mater. Sci. Eng. B 147, 171 (2008).
C. Ghezzi, R. Magnanini, A. Parisini, L. Tarricone, E. Gombia, and M. Longo, Phys. Rev. B 77, 125317-1 (2008).
F. Lu, S. K. Zhang, Z. M. Jiang, J. Qin, D. Z. Hu, and X. Wang, J. Korean Phys. Soc. 34, S73 (1999).
E. H. Nicollian and A. Gotzberger, Bell Syst. Tech. J. 46, 1055 (1967).
E. H. Nicollian and J. R. Brews, Metal Oxide Semiconductor (MOS) Physics and Technology, Wiley, N. Y., 1982.
K.-M. Song, P.-G. Kang, H.-S. Shin, J.-M. Kim, W.-K. Park, C.-G. Ko, H.-W. Shim, and D. H. Yoon, J. Cryst. Growth 312, 2847 (2010).
P. Perlin, M. Osinsk, P. G. Eliseev, V. A. Smagley, J. Mu, M. Banas, and P. Sartori, Appl. Phys. Lett. 69, 1680 (1996).
A. Chitnis, A. Kumar, M. Shatalov, V. Adivarahan, A. Lunev, J. W. Yang, G. Simin, M. Asif Khan, R. Gaska, and M. Shur, Appl. Phys. Lett. 77, 3800 (2000).
X. A. Cao, E. B. Stokes, P. M. Sandvik, S. F. LeBoeuf, J. Kretchmer, and D. Walker, IEEE Electron Dev. Lett. 23, 535 (2002).
X. A. Cao, S. F. LeBoeuf, K. H. Kim, P. M. Sandvik, E. B. Stokes, A. Ebong, D. Walker, J. Kretchmer, J. Y. Lin, and H. X. Jiang, Solid-State Electron. 46, 2291 (2002).
L. Hirsch and A. S. Barrière, J. Appl. Phys. 94, 5014 (2003).
J. Park, T. Kang, D. Woo, J.-K. Son, J.-H. Lee, B.-G. Park, and H. Shin, Proc. 18th IEEE Int. Symp. on the Phys. and Fail. Anal. of Integr. Circuits (IPFA), p.1–4, IEEE, Incheon, Korea (2011).
G. Franssen, E. Litwin-Staszewska, R. Piotrzkowski, T. Suski, and P. Perlin, J. Appl. Phys. 94, 6122 (2003).
S. W. Lee, D. C. Oh, H. Goto, J. S. Ha, H. J. Lee, T. Hanada, M. W. Cho, T. Yao, S. K. Hong, H. Y. Lee, S. R. Cho, J. W. Cho, J. H. Choi, J. H. Jang, J. E. Shin, and J. S. Lee, Appl. Phys. Lett. 89, 132117–1 (2006).
L. X. Zhao, E. J. Thrush, C. J. Humphreys, and W. A. Phillips, J. Appl. Phys. 103, 024501–1 (2008).
C. L. Reynolds and A. Patel, J. Appl. Phys. 103, 086102-1 (2008).
D. Yan, H. Lu, D. Chen, R. Zhang, and Y. Zheng, Appl. Phys. Lett. 96, 083504-1 (2010).
J. Kim, J.-Y. Kim, Y. Tak, J. Kim, H.-G. Hong, M. Yang, S. Chae, J. Park, Y. Park, and U.-I. Chung, IEEE Electron. Dev. Lett. 33, 1741 (2012).
R. Jian, L. Li, D. Yan, and X. Gu, Appl. Mech. Mater. 380- 384, 3035 (2013).
F. Shubert, Light-Emitting Diode, 2nd ed., Cambridge University Press, Cambridge (2006).
C. H. Champness and W. R. Clak, Appl. Phys. Lett. 56, 1140 (1990).
J. Werner, A. F. J. Levi, R. T. Tung, M. Anzlowar, and M. Pinto, Phys. Rev. Lett. 50, 53 (1988).
C. Y. Zhu, L. F. Feng, C. D. Wang, H. X. Cong, G. Y. Zhang, Z. J. Yang, and Z. Z. Chen, Solid-State Electr. 53, 324 (2009).
K. Bansal and S. Datta, J. Appl. Phys. 110, 114509 (2011).
S. M. Sze, Physics of Semiconductor Devices, 2nd ed., J. Wiley & Sons, N. Y. (1981).
I. N. Yassievich, K. Schmalz, and M. Beer, Semicond. Sci. Technol. 9, 1763 (1994).
K. Schmalz, I. N. Yassievich, H. Rücker, H. G. Grimmeiss, H. Frankenfeld, W. Mehr, H. J. Osten, P. Schley, and H. P. Zeindl, Phys. Rev. B 50, 14287 (1994).