Исследование процессов генерации и вывода света в светодиодах на основе гетероструктур AllnGaN
Диссертация
В последние годы достигнут значительный прогресс в технологии эпитаксиального выращивания гетероструктур АПпОаЫ. Это привело к созданию эффективных светодиодов, работающих в видимой, синей и ближней ультрафиолетовой областях спектра. Такие светодиоды находят всё более широкое применение в системах индикации, подсветки, навигации и т. д. Однако, наиболее важная область применения — создание… Читать ещё >
Список литературы
- N.F. Gardner, G.O. Muller, Y.C. Shen, G. Chen, S. Watanabe et al., Appl. Phys. Lett., vol. 91, p. 243 506, 2007.
- F. Degave, P. Ruterana, G. Nouet, C.C. Kim. Inst. Phys. Conf. Ser. 169, 2001, c. 281.
- Закгейм A.JI., Светодиоды и лазеры, vol. 33, p. 1, 2002.
- А.Л.Закгейм, Г. Л. Курышев, М. Н. Мизеров, В. Г. Половинкин, И. В. Рожанский, А. Е. Черняков, «Исследование тепловых процессов в мощных InGaN/GaN,» ФТП, vol. 44, по. 3, pp. 390−396, 2010.
- S.D.Lester, F.A.Ponce, M.G.Craford, D.A.Steigerwald, Appl. Phys. Lett., vol. 66, no. 10, p. 1249, 1995.
- I. V. Rozhansky, D. A. Zakheim, Phys. Status Solidi A-Appl. Res., vol. 204, no. 1, p. 227, 2007.
- И.В.Рожанский, Д. А. Закгейм, ФТП, vol. 40, no. 7, p. 867, 2006.
- А.С.Павлюченко, И. В. Рожанский, Д. А. Закгейм, «Проявление инжекционного механизма падения эффективности светодиодов на основе AlInGaN в температурной зависимости внешнего квантового выхода,» ФТП, vol. 43, по. 10, pp. 1391−1395, 2009.
- David S. Meyaard, Qifeng Shan, Qi Dai, Jaehee Cho, E. Fred Schubert, «On the temperature dependence of electron leakage from the active,» Appl. Phys. Lett., vol. 99, p. 41 112, 2011.
- A. Laubsch, M. Sabathil, J. Baur, M. Peter, and B. Hahn, IEEE Trans. Electron Devices, vol. 57, p. 79, 2010.
- J. Hader, J. V. Moloney, B. Pasenow, S. W. Koch, Appl. Phys. Lett., vol. 92, no. 26, p.261 103.2008.
- K. T. Delaney, P. Rinke, and C. G. Van de Walle, Appl. Phys. Lett., vol. 92, no. 26, p.261 103.2009.
- M. Meneghini, N. Trivellin, G. Meneghesso, and E. Zanoni, J. Appl. Phys, vol. 106, p. 114 508,2009.
- M. Zhang, P. Bhattacharya, J. Singh, and J. Hinckley, Appl.Phys.Lett., vol. 95, p. 201 108,2009.
- Y. C. Shen, G. O. Mueller, S. Watanabe, N. F. Gardner, Appl. Phys. Lett., vol. 91, no. 14, p. 141 101,2007.
- J.Piprek, «Efficiency droop in nitride-based,» Phys. status solidi, vol. 207, no. 10, p. 2217, 2010.
- R. P. Feynman, H. Kleinert, Phys. Rev. A, vol. 34, p. 5080, 1986.
- S. Watanabe, N. Yamada, M. Nagashima, Y. Ueki, C. Sasaki, «Internal quantum efficiency of highly-efficient InxGalxN-based near-ultraviolet light-emitting diodes,» Appl Phys. Lett., vol. 83, 4906 2003.
- Introduction to Solid-State Lighting / Zakauskas A., Gaska R., Shur M.-NYJohn Wiley & Sons Inc., 2002.
- V.Zabelin, D.A.Zakheim, S.A.Gurevich, «Efficiency Improvement of AlGalnN LEDs Advanced by Ray-Tracing Analysis,» IEEE Journal of Quant. El., vol. 40, no. 12, p. 1675,2004.
- Светодиоды / Шуберт, Ф. Е.-М.:ФИЗМАТЛИТ, 2008.
- Д.А.Закгейм, И. П. Смирнова, И. В. Рожанский, С. А. Гуревич, М. М. Кулагина и др., «Высокомощные синие флип—чип светодиоды на основе AlGalnN,» ФТП, vol. 39, по. 7, pp. 885−889, 2005.
- Chul Huh, Kug-Seung Lee, Eun-Jeong Kang, and Seong-Ju Park, «Improved lightoutput and electrical performance of InGaN-based light-emitting diode by microroughening of the p-GaN surface,» J. Appl. Phys., vol. 93, p. 9383, 2003.
- Jong Kyu Kim, Hong Luo, Yangang Xi, Jay M. Shah, Thomas Gessmann, and E. Fred Schubert, «Light Extraction in GalnN Light-Emitting Diodes using Diffuse Omnidirectional Reflectors,» J. Electrochem. Soc., vol. 153, no. 2, pp. G105-G107, 2005.
- T. Margalith, O. Buchinsky, D.A. Cohen, A.C. Abare et al., Appl. Phys. Lett., vol. 74, p. 3930, 1999.
- X.A. Cao, S.J. Pearton, A.P. Zhang, G.T. Dang, F. Ren, Appl. Phys. Lett., vol. 75, p. 2569, 1999.
- YK Su, JJ Chen, CL Lin, SM Chen, WL Li, «GaN-based light-emitting diodes grown on photonic crystal-patterned sapphire substrates by nanosphere lithography,» Jpn. J. Appl. Phys, vol. 47, no. 8, pp. 6706−6708, 2008.
- Seong-Muk Jeong, Suthan Kissinger, Dong-Wook Kim, Seung Jae Lee, Jin-Soo Kim, «Characteristic enhancement of the blue LED chip by the growth and fabricationon patterned sapphire (0001) substrate,» Journal of Cryst. Growth, vol. 312, pp. 258−262, 2010.
- Suthan Kissinger, Seong-Muk Jeong, Seok-Hyo Yun, Seung Jae Lee, Dong-Wook Kim, «Enhancement in emission angle of the blue LED chip fabricated on lens patterned sapphire (0 0 0 1),» Sol.-State Electr., vol. 54, pp. 509−515, 2010.
- H. Amano, N. Sawaki, I. Akasaki, and Y. Toyoda, «Metalorganic vapor phase epitaxial growth of a high quality GaN film,» Appl. Phys. Lett, vol. 48, pp. 352−355, 1986.
- S.D. HERSEE, J. RAMER, K. ZHENG, C. KRANENBERG, K. MALLOY et al., «The Role of the Low Temperature Buffer Layer and Layer Thickness in the Optimization of OMVPE Growth of GaN on Sapphire,» J. of El. Mat., vol. 24, no. 11, pp. 1519−1523, 1995.
- T. Langa, M. Odnoblyudov, V. Bougrov, M. Sopanen, «MOCVD growth of GaN islands by multistep nucleation,» Journal of Cryst. Gr., vol. 227, no. 64, p. 64, 2005.
- T. Lang, M.A.Odnoblyudov, V.E.Bougrov, A.E.Romanov, S. Suihkonen et al., «Multistep method for threading dislocation density reduction in MOCVD grown GaN epilayers,"phys. stat. sol., vol. 203, no. 10, pp. R76-R78, 2006.
- И.П.Смирнова, Л. К. Марков, Е. М. Аракчеева, А. С. Павлюченко et al., „Увеличение квантовой эффективности флип-чип AlGaInN-светодиодов путем реактивного ионного травления внешней стороны подложек SiC,“ ФТП, vol. 44, по. 5, pp. 684 687, 2010.
- М. К. Kelly, О. Ambacher, R. Dimitrov, R. Handschuh, and M. Stutzmann, Phys. Status Solidi A, vol. 159, p. R3, 1997.
- HUANG Jin, ZHENG Qing-hong, and LIU Bao-lin, „Laser lift-off technique and the re-utilization of GaN-based LED films grown on sapphire substrate,“ OPTOEL. LETT., vol. 4, no. 5, pp. 353−357,2008.
- M. V. Bogdanov, K. A. Bulashevich, О. V. Khokhlev, I. Yu. Evstratov, M. S. Ramm, and S. Yu. Karpov, „Current crowding effect on light extraction efficiency of thin-film LEDs,“ Phys. Status Solidi C, vol. 7, no. 7−8, pp. 2124- 2126, 2010.
- J. K. Sheu, I-Hsiu Hung, W. C. Lai, S. C. Shei, and M. L. Lee, „Enhancement in output power of blue gallium nitride-based light-emitting diodes with omnidirectional metal reflector under electrode pads,“ Appl. Phys. Lett., vol. 93, p. 103 507, 2008.
- Jong Kyu Kim, Thomas Gessmann, Hong Luo, and E. Fred Schubert, „GalnN light-emitting diodes with Ru02/Si02/Ag omni-directional reflector,“ Appl. Phys. Lett., vol. 84, p. 4508, 2004.
- Y.C. Lin, S.J. Chang, Y.K. Su, T.Y. Tsai, C.S. Chang, S.C. Shei et al., Sol. St. Electron., vol. 47, p. 849, 2003.
- K.-H. Shim, M.C. Paek, B.T. Lee, C. Kim, J.Y. Kang, Appl.Phys. A, vol. 72, p. 471,2001.
- D.W. Kim, Y.J. Sung, J.W. Park, G.Y. Yeom., Thin Sol Films, vol. 87, pp. 398−399, 2001.
- C.S. Chang, S.J. Chang, Y.K. Su, Y.C. Lin, Y.P. Hsu, S.C. Shei et al» Semicond. Sci. Technol., vol. 18, p. L21, 2003.
- W. S. Wong, T. Sands, N. W. Cheung, M. Kneissl, D. P. Bour, P. Mei, L. T. Romano, N. M. Johnson, Appl. Phys. Lett., vol. 75, p. 1360, 1999.
- D.W. Kim, Y.J. Sung, G.Y. Yeom, «A study of transparent indium tin oxide (ITO) contact to p-GaN,» Thin Sol. Films, vol. 398−399, pp. 87−92, 2001.
- Y.C. Lin, S.J. Chang, Y.K. Su, T.Y. Tsai et al., «InGaN/GaN light emitting diodes with Ni/Au, Ni/ITO and ITO p-type contacts,» Sol-State El., vol. 47, no. 5, pp. 849−853, 2003.
- J.K. Sheu, Y.K. Su, G.C. Chi, M.J. Jou, C.C. Liu, C.M. Chang, «Indium tin oxide ohmic contact to highly doped n-GaN,» Solid-State Electronics, vol. 43, no. 11, pp. 2081−2084, 1999.
- D.A. Zakheim, I.P. Smirnova, E.M. Arakcheeva et al., Physica Status Solidi C, vol. 1, p. 2401,2004.54.. N.F. Gardner, G.O. Muller, Y.C. Shen, G. Chen, S. Watanabe, W. Gotz,
- M.R. Krames. Appl. Phys. Lett., 91 (2007).
- F. Degave, P. Ruterana, G. Nouet and C.C.Kim. Inst. Phys. Conf. Ser. 169, 2 812 001).
- R. Chierchia, S. Figge, H. Heinke, D. Hommel. Phys. Stat. Sol. (b) 228, 403 (2001).
- N.M. Shmidt, G. Aliev, A.N. Besyul’kin, J. Davies, M.S. Dunaevsky,
- A.G. Kolmakov, A.V. Loskutov, W.V. Lundin, A.V. Sakharov, A.S. Usikov, D. Wolverson,
- E.E. Zavarin, Physica status solidi © 0, 558 (2002).
- A.V. Ankudinov, A.I. Besyulkin, A.G. Kolmakov, W.V. Lundin, V.V. Ratnikov, A.A. Sitnikova, A.N. Titkov, A.S. Usikov, E.B. Yakimov, E.E. Zavarin, RV. Zolotareva, N.M. Shmidt, Physica В 340−342, 462 (2003).
- Ю.Г.Шретер, Ю. Т. Ребане, B.A. Зыков, В. Г. Сидоров Широкозонные полупроводники (С.-Петербург «Наука», 2001) 124.
- N.M. Shmidt, V.V. Emtsev, A.G. Kolmakov, A.G. Kryzhanovsky, W.V. Lundin, D.S. Poloskin, V.V. Ratnikov, A.N. Titkov, E.E. Zavarin, Nanotechnology 12, 471 (2001).
- A.I. Besyulkin, A.P. Kartashova, A.G. Kolmakov, W.V. Lundin, N.M. Shmidt, M.M. Mezdrogina, A.V. Sakharov, A.A. Sitnikova, A.L. Zakgeim, E.E. Zavarin, R.V. Zolotareva, N.M. Shmidt, Phys. stat. sol. © 2, 837 (2005).
- N.M. Shmidt, A.G. Kolmakov, M.S. Dunaevsky, V.V. Emtsev, A.S. Kryzhanovsky, W.V. Lundin, D.S. Poloskin, V.V. Ratnikov, A.N. Titkov, A.S. Usikov, E.E. Zavarin, Inst. Phys. Conf. 169, 341 (2001).
- S. Ruvimov, Z. Liliental-Weber, E.R. Weber, I. Akasaki, Appl. Phys. Lett. 69, 990 (1996).
- In-Hwan Lee, J.J. Lee, P. Kung, M. Razeghi. Appl. Phys. Lett 74,102 (1999).
- C.C. Мамакин, А. Э. Юнович, А. Б. Ваттана, Ф. И. Маняхин, ФТП 37,1131 (2003).
- Ф.Е. Шуберт «Светодиоды» (Москва, Физматлит, 2008).
- Н.М. Шмидт, М. Г. Агапов, Е. В. Богданова, А. А. Грешнов, А. Л. Закгейм, Д. А. Лавринович, В. В. Ратников, А. Е. Черняков, Е. Б. Якимов. Тезисы докладов 6-ой Всероссийской конференции «Нитриды галлия, индия и алюминия-структуры и приборы», 113 (2008).
- А.Е. Chernyakov, M.M. Sobolev, V.V. Ratnikov, N.M. Shmidt, E.B. Yakimov, Superlat. and Microstr. 45, 301 (2009).
- Y.C. Shen, G.O. Mueller, S. Watanabe, N.F. Gardner, A. Munkholm, M.R. Krames. Appl. Phys. Lett. 91,141 101 (2007).
- B.B. Волков, А. Л. Закгейм. Эл.: Н., Техн., Б. 3,106 (1999).
- К. Kazlauskas, G. Tamulaitis, A. Zukauskas, М.А. Khan, J.W. Yang, J. Zhang, G. Simin, M.S. Shur, R. Gaska. Appl. Phys. Lett. 83, 3722 (2003).
- V. Potin, A. Rousenauer, D. Gerthsen, B. Kuhn, F. Scholz. Phys. Stat. Sol. (b) 234, 947 (2002).
- F. Bertram, S. Srinivasan, L. Geng, F.A. Ponce. Appl. Phys. Lett. 80, 3524 (2002).
- С.Д. Барановский, Б. И. Шкловский. ФТП 23,146 (1989).
- А.П. Леванюк, В. В. Осипов. УФН 133, 427 (1981).
- J.J. Wierer, D.A. Steigerwald, M.R. Krames, J.J. O’Shea, M.J. Ludowise, G. Christenson, Y.-C. Shen, C. Lowery, P. S.Martin, S. Subramanya, W. Gotz, N.F. Gardner, R.S. Kern, S.A. Stockman. Appl. Phys. Lett., 78, 3379 (2001).
- D.A. Zakheim, I.P. Smirnova, E.M. Arakcheeva, M.M. Kulagina, S.A. Gurevich, I.V. Rozhansky, V.W. Lundin, A.F. Tsatsulnikov, A.V. Sakharov, A.V. Fomin, A.L. Zakheim, E.D. Vasil’eva, G.V. Itkinson. Phys. Status Solidi С, 1, 2401 (2004).
- T. Fujii, Y. Gao, R. Sharma, E.L. Hu, S.P. Den Baars, S. Nakamura. Appl. Phys. Lett., 84, 855 (2004).
- K. Tadatomo, H. Okagawa, Y. Ohuchi, T. Tsunekawa, Y. Imada, M. Kato, T. Taguchi. Jpn. J. Appl. Phys., 40, L583 (2001).
- Y.P. Hsu, S.J. Chang, Y.K. Su, J.K. Sheu, C.T. Lee, T.C. Wen, L.W. Wu, C.H. Kuo, C.S. Chang, S.C. Shei. J. Cryst. Growth, 261,466 (2004).
- И.П.Смирнова, Л. К. Марков, А. С. Павлюченко, M.B.Кукушкин, «AlGalnN-светодиоды с прозрачным р-контактом на основе тонких пленок 1ТО» // ФТП, 2012, 46, вып. 3,384−388