ДЕГРАДАЦИЯ ЭЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ1)
Внешний квантовый выход большинства светодиодов изменяется в зависимости от длительности их эксплуатации при тех плотностях тока, которые необходимы для удовлетворительной работы светодиодов (десятки ампер на 1 см2 для некогерентных источников света и сотни ампер на 1 см2 для инжекционных лазеров). Обычно квантовый выход со временем уменьшается; отсюда и следует термин «деградация». В общем случае деградацию эффективности излучения в самом материале можно четко отличить от уменьшения коэффициента инжекции, связанного с увеличением рекомбинации в обедненном слое элек - тролюминесцентного диода. Уменьшение эффективности электролюминесценции в светодиодах, изготовленных из твердых растворов, как пример проявления второго механизма деградации описано в разд. 3.4.2. Выбрав соответствующий способ изготовления, можно существенно ослабить деградацию, однако в настоящее врем. я наши представления о механизмах деградации все еще примитивны.
Плохое понимание механизмов деградации объясняется двумя, причинами. Во-первых, тщательное систематическое изучение механизмов деградации началось сравнительно недавно,
‘) Термин «деградация» здесь используется в том же смысле, что и термин «старение светодиода». — Прим. перев.
оно было инициировано широкими программами разработок светодиодов и инжекционных лазеров в лабораториях фирмы «Белл» и других исследовательских центрах. Во-вторых, осуществить идентификацию многих дефектов или примесных центров, вызывающих деградацию, в принципе трудно, так как по определению при переходах через эти центры не генерируется характеристическое излучение в области, удобной для исследования, т. е. вблизи края запрещенной зоны полупроводника. Исключением из этого правила является механизм Оже для безызлучательной рекомбинации (разд. 3.2.4 и 3.2.9). Это пример типичного объемного безызлучательного процесса рекомбинации. Мы увидим в разд. 3.6.3, что исследования быстрых и средних по длительности процессов деградации в инжекционных лазерах носят в значительной степени эмпирический характер". На макроскопически больших дефектах происходят акты безызлучательной рекомбинации, механизм которых нам пока не известен. Истинная природа этих дефектов известна лишь частично, хотя их вид говорит о том, что появление дефектов связано с остаточными неупругими деформациями материала, появившимися под действием внутренних напряжений.