Содержание
Аннотация:
Разработана физико-математическая модель зависимости внутренней квантовой эффективности IQE от тока. Основным аргументом функциональной зависимости IQE является плотность тока межзонной рекомбинации, через который выражены фундаментальные составляющие общего тока светодиодной структуры с квантовыми ямами – ток безызлучательной рекомбинации через энергетические уровни дефектов, туннельный ток и парциальные токи межзонной рекомбинации – токи излучательной и Оже-рекомбинации. Предложенная модель основана на фундаментальных механизмах образования тока в светодиодных структурах с квантовыми Она содержит четыре параметра, определяемые из экспериментальной зависимости внешней квантовой эффективности от тока. Эти параметры позволяют получить адекватную зависимость внутренней квантовой эффективности IQE от тока при любой температуре.
Список использованной литературы:
1. Маняхин Ф.И., Будак В.П., Скворцов А.А., Николаев В.К., Варламов Д.О. Ограничения АВС модели темпов рекомбинации для описания внутренней квантовой эффективности светодиодов с квантовыми ямами: критический анализ // Светотехника. – 2026. – № 3. – С. 11–17.
2. Manyakhin Fedor I., Varlamov Dmitry O., Krylov Vladimir P., Morketsova Lyudmila O, Skvortsov Arkady A., Nikolaev Vladimir K.. Physico-mathematical model of the voltage – current characteristics of light-emitting diodes with quantum wells based on the Sah – Noyce – Shockley recombination mechanism // Journal of Semiconductors (2024) 45, doi: 10.1088/1674‑4926/23120044
3. Manyakhin Fedor I., Varlamov Dmitry O., Morketsova Lyudmila O., Nikolaev Vladimir K., Krylov Vladimir P., Skvortsov. Arkady A. Mechanism of current-voltage dependence jf quantum well light-emitting diodrs // Journal of Material Research, 2025, DOI: 10.1557/s43578‑025‑01639‑y.
4. Bulyarsky Sergey V., Vostretsova Liubov N., Ribenek Valeriya A.. Tunneling recombination in GaN/InGaN LEDs with a single quantum well // Nanosystems: Phys. Chem. Math., 2024, 15 (2), 204–214. DOI 10.17586/2220‑8054‑2024‑15‑2‑204‑214.
5. Варламов Д.О., Скворцов А.А., Мокрецова Л.О., Николаев В.К., Маняхин Ф.И. Измерение температуры активной области светодиодов средней мощности по динамике изменения прямого напряжения при токовом нагреве и охлаждении./.// Светотехника. – 2023. – № 4. – С. 69–74; перевод Manyakhin, F.I., Varlamov, D.O., Skvortsov, A.A., Mokretsova, L.O., Nikolaev, V.K. Active area temperature measurement of medium-power leds by dynamics changes in forward voltage during current heating and cooling // Light & Engineering. –2023.-Vol. 31. – № 5. – P.127–134.
6. Варламов Д.О., Маняхин Ф.И., Скворцов А.А Взаимосвязь температурных и электрических режимов маломощных высокоэффективных светодиодов./ Светотехника. – 2023. – № 1. – С. 24–29.; перевод Varlamov D.O., Manyakhin F.I., Skvortsov A.A The interrelation between temperature and power supply modes of low power high efficiency light emitting diodes/. // Light & Engineering. – 2023. – Vol. 31. – № 3. – P. 91–99.
7. Маняхин Ф.И., Мокрецова Л.О., Скворцов А.А., Варламов Д.О. Неразрушающий метод измерения профиля легирования активной области p-n структуры светодиодных кристаллов и устройство его реализации/.// Светотехника. – 2024. – № 3. – С. 35–39.
8. Ф.Е. Шуберт. Светодиоды // Пер. с англ. под ред.А.Э. Юновича, М., 2‑е изд. ФИЗМАТЛИТ, 2006, 496 с.
9. Manyakhin Fedor I., Morketsova Lyudmila O., Skvortsov Arkady A., Nikolae Vladimir K., Skvortsova Anna A. Mechanism of generation of nonequilibrium point defects of the crystalline lattice in the region of quantum wells oflight-emitting- diode structures in the operating mode // Semicond. Sci. Technol. (2026) б https://doi.org/10.1088/1361‑6641/ae2bf9.
10. Bochkareva N.I., Zhirnov E.A., Efremov A.A., Rebane Yu. T., Gorbunov R.I., Shreter Yu.G. Tunnel-Recombination Currents and Electroluminescence Efficiency in InGaN/GaN LEDs // SEMICONDUCTORS.
11. Armitage R., Feezel D., Kioupakis E., Rajan S., Li X., Rahman S.I., Pant N.. Impact of Quantum Well Thickness on Efficiency Loss in In‑GaN/GaN LEDs: Challenges for Thin-Well Designs // 2025, https://doi.org/10.60893/figshare.apl.c.7727126.
12. Прудаев И.А., Голыгин И.Ю., Ширапов С.Б., Романов И.С., Хлудков С.С., Толбанов О.П. Влияние температуры на механизм инжекции носителей в светодиодах на основе множественных квантовых ям InGaN/GaN // Физика и техника полупроводников, 2013, том 47, вып. 10, с. 1391–1395.
13. Narita T., Tokuda Y. Deep levels in Ga N. in T. Narita, T. Kachi. Characterization of Defects and Deep Levels for GaN Power Devices // Melville, New York: AIP Publishing, 2020, P. 3‑1‑3‑36.
14. Krtschil A., Witte H., Lisker M., Christen J., Krost A., Birkle U., Einfeldt S., Hommel D., Scholz F., Off J., Stutzmann M. Photoelectric properties of the 0.44 eV deep level-to-band transition in gallium ni-tride investigate by optical admittance spectroscopy // Applied Physics Letters, 2000, 77 (4), p.546.
15. Jong-In Shim and Dong-Soo Shin. Measuring the internal quantum efficiency of light-emitting diodes: towards accurate and reliable room-temperature characterization // Nanophotonics, 2018; 7(10): 1601–1615; https://doi.org/10.1515/nanoph‑2018‑0094.
Ключевые слова
- внутренняя квантовая эффективность
- внешняя квантовая эффективность
- модель внутренней квантовой эффективности
- рекомбинационные токи
- туннельный ток
Выберите вариант доступа к этой статье
Рекомендуемые статьи
Гибридный подход к моделированию переноса резонансного излучения в газоразрядной плазме на основе формализма Келдыша, функции Вигнера и GPU-ускорения «Светотехника», 2026, №4
Справочная книга по светотехнике (4 издание). Раздел второй. Теоретические и метрологические основы. науки «Светотехника»
Механизм и закономерность снижения светового потока эффективных маломощных светодиодов на основе структур GaN/InGaN при токе повышенной плотности «Светотехника», 2023, № 6