Цвет светодиодов из GaAsi-xP*
Спектр излучения светодиодов, изготовленных из тройного твердого раствора GaAsi_*P*, можно непрерывно изменять в области 680—560 нм за счет изменения х от 0,3 до 1,0 (разд. 3.4.2), Слои с х < 0,5 обычно выращиваются на подложке из GaAs,
Энергия максимума излучения, эВ 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 Рис. 6.25. Зависимость яркости от длины волны максимума излучения для светодиодов из GaAsi-jtP*, легированного и не легированного азотом [70]. |
а слои с высоким содержанием фосфора (х "> 0,5), как правило, выращивают на подложках из GaP [70]. Наиболее эффективным механизмом излучательной рекомбинации в прямозонной области являются межзонные переходы, а в непрямозонной области (х > 0,49 при 300 К) преобладает рекомбинация через изоэлектронные центры азота. (Вместе с тем есть сведения о том, что азот может давать вклад в излучательную рекомбинацию во всем диапазоне изменения состава.) На рис. 6.25 приведена яркость излучения светодиодов, изготовленных диффузией цинка, для ряда составов твердых растворов, содержащих и не содержащих азот. В диодах без азота яркость имеет узкий максимум в области составов вблизи х = 0,4 при 649,0 нм, что соответствует среднему значению функции видности V(X) = = 75 лм/Вт [71]. Добавление азота заметно улучшает характеристики приборов на длинах волн, меньших 640 нм, так что для составов с дс = 0,6 яркость излучения увеличивается почти в 50 раз. Кроме того, при легировании азотом спектр излучения
Рис. 6.26. Относительная интенсивность излучения светодиодов из GaAsi-^P^, не легированного и легированного азотом [70]. |
Т, К Рис. 6.27. Зависимость внешнего квантового выхода от температуры для GaP, легированного и не легированного азотом, и для GaAso. isPo. si, легированного азотом [70]. |
расширяется (рис. 6.26). Это обстоятельство сильно влияет на выбор фильтров для светодиодных индикаторов (разд. 7.1.1). Наконец, надо отметить, что тройные твердые растворы характеризуются сильными температурными зависимостями параметров излучения (рис. 6.27). Вблизи комнатной температуры квантовый выход излучения для тройного твердого раствора (с азотом или без него) с увеличением температуры падает со скоростью — 1 %/°С, тогда как для GaP:N это падение составляет ~0,5°/о/°С. Кроме того, из-за более низкой теплопроводности тройных твердых растворов по сравнению с бинарными соединениями [72] решение проблемы теплоотвода при конструировании приборов из тройных твердых растворов довольно сложно.