Интенсивность красного излучения диодов из GaP зависит от диффузионного тока электронов в p-области. Однако при малых смещениях прямой ток обусловлен в основном рекомби­нацией в слое пространственного заряда. Поэтому с ростом плотности внутренний квантовый выход сначала быстро увели­чивается до тех пор, пока в токе диода не становится преобла­дающей диффузионная составляющая. Дальнейшее увеличение плотности тока приводит к постепенному насыщению излуча - тельных центров Zn—О и к соответствующему уменьшению квантового выхода (рис. 6.3) [1]. Зависимость, приведенная на рис. 6.3, не является универсальной для GaP; плотность тока, соответствующая максимуму кривой, может изменяться на по­рядок в зависимости от технологии изготовления материала. Экспериментальная кривая на рис. 6.3 была получена для диода с широкими металлическими контактами на р - и я-областях для уменьшения неоднородности распределения тока. Для исключе­ния нагрева при больших токах квантовый выход измерялся в импульсном режиме с большой скважностью. Из-за больших контактов, поглощающих свет, внешний квантовый выход был чрезвычайно мал. Однако у диодов лучшей конструкции, изго­товленных из такого же материала, квантовый выход превы­шал 1%.

Распределение тока в диоде вычисляется на основе плоской модели, в которой принимается, что контакты являются чисто омическими, контактная область тонкая, а плотность тока, каїк обычно, экспоненциально зависит от приложенного прямого на­пряжения (разд. 2.1.2), т. е.

/ = Jsexp(eV(nkBT), (6.10)

Для диодов цилиндрической формы (рис. 6.4) справедливо следующее уравнение:

4^ + 74г = Р/*ехР(еУ/'г^7’)> (6Л1>

где V — локальное напряжение на р — я-переходе в точке с ра­диусом г, ар — удельное сопротивление тонкого я - или р-слоя. Решение уравнения (6.11) может быть получено в сложном явном виде, в виде простого приближения [6] или путем чис­ленного интегрирования. В любом случае удобнее всего распре­деление тока по р — я-переходу и его влияние на процесс излу­чения света рассчитывать на ЭВМ. При вычислении плотности тока по уравнению (6.11) критичными параметрами являются отношение максимальной плотности тока к минимальной, мини­мальная плотность тока и полный прямой ток. Хотя размер диода является неявной переменной величиной, плотность тока

можно представить в виде функции радиуса і (г). Для вычисле­ния внутреннего квантового выхода локальную плотность тока } (г) надо умножить на относительный квантовый выход (рис. 6.3) и результат проинтегрировать по всей площади р — я-перехода.