Основные принципы изготовления полупроводниковых пла­стин рассмотрены в разд. 5.3 и 5.4. Для непрямозонных полу­проводников, таких, как GaP, длина волнк электролюминес - центного излучения зависит от энергетического положения уровней центров излучательной рекомбинации. Для красных диодов из GaP таким центром является пара ближайших атомов Zn—О, которая дает широкий спектр излучения от красной до ближней инфракрасной области (рис. 6.2). Поскольку спектр излучения фиксирован, то выращивать пластины следует так, чтобы получить максимальный внешний квантовый выход. Ве­личина внешнего квантового выхода це определяется формулой

Лв = il/Л/Ло. (6Л)

где Ці — коэффициент инжекции, г]/—эффективность генерации света и т]0 — коэффициент вывода света или оптическая эффек­тивность. Поскольку красный свет генерируется только в р-об­ласти светодиода, то для получения высокого коэффициента ин­жекции необходимо, чтобы электронный ток преобладал над дырочным и чтобы рекомбинация в области объемного заряда была мала. Коэффициент инжекции, т. е. отношение электрон­ного тока 1е к полному току lF в прямом направлении, опреде - ляется выражением

Л* "lel^F —InJUn, + /ро)- (6.2)

Как уже отмечалось в разд. 2.1.2, составляющие тока при этом определяются выражением

<6-3>

Полагая коэффициенты диффузии электронов и дырок прибли­зительно равными (D„ « Dp) и считая, что

n)/NA (Hf п, (6.4)

nyND*p, (6.5)

коэффициент инжекции можно записать в виде

Л/ = hlh « nLp/(tiLp + pLn), (6.6)

где п и р — концентрации электронов и дырок по обе стороны р — n-перехода, a Lp и L„ — диффузионные длины неосновных носителей. Из выражения (6.6) следует, что для получения вы­соких значений ці необходимо иметь ND > Na [3]. Эффектив­ность генерации света определяется относительной концентра­цией центров излучательной рекомбинации и эффективностью механизмов безызлучательной рекомбинации. Поэтому в слое p-типа должно быть большое количество пар Zn—О, а вблизи р — я-перехода не должно быть дефектов решетки и нежела­тельных примесей, которые увеличивают скорость безызлуча­тельной рекомбинации [4]. Таким образом, внутренний кванто­вый выход

Л/ = Л/Л/ (6.7)

зависит от уровня легирования и условий роста слоев GaP. Для получения оптимальных оптических характеристик нужно, чтобы материал был прозрачен для света, генерируемого в р — п-пе­реходе. Это означает, что концентрация примеси со стороны сильнолегированной n-области не должна превышать ~ 1018 см-3 [5].