УДК 621.315.592
М. Ю. Б а р а б а н е н к о в, А. В. К о в а л ь ч у к,
Е. А. П о л у ш к и н, В. В. С и р о т к и н,
Ю. В. Х о л о п о в а, С. Ю. Ш а п о в а л
ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
СВЕТОИЗЛУЧАЮЩЕГО ДИОДА
С ПЕРИОДИЧЕСКИ СТРУКТУРИРОВАННЫМ
КОНТАКТОМ
Приведены результаты измерений электрических и оптических ха-
рактеристик для InGaN/AlGaN/GaN/Al
2
O
3
светодиода с периоди-
чески структурированным
p
-контактом. Показано, что примене-
ние такого контакта увеличивает КПД светодиода как минимум
на 8%, позволяет получить плоский фронт и изменять значение
критического угла для выводимого излучения за счeт приложенно-
го к электроду-решетке напряжения. Показано, что применение
дифракционной решeтки в качестве
p
-контакта изменяет вольт-
фарадную характеристику и значительно уменьшает значение вы-
сокочастотной емкости.
Ключевые слова:
люминесценция, дифракционная решетка, светодиод.
В настоящее время светодиоды на основе гетероэпитаксиальных
структур широко применяются и рассматриваются в качестве источни-
ков освещения следующего поколения, которые заменят лампы нака-
ливания и флуоресцентные лампы, как только будет получен световой
поток не менее 150 лм/Вт [1].
Вывод генерируемого в
p
–
n
-переходе излучения существенно огра-
ничен следующими факторами: потерями на полное внутреннее отра-
жение излучения, падающего на границу раздела под углом, боль-
шим критического; потерями на поглощение излучения в толще полу-
проводника и френелевским отражением излучения, выходящего под
углом, меньшим критического.
Длительное время ведутся работы по нахождению способов уве-
личения доли выводимого излучения. Эти работы условно можно раз-
делить на три направления: увеличение активной области светодиода,
например, за счет создания слоя растекания тока [2]; развитие тех-
нологии прозрачной подложки [3, 4]; применение специальной гео-
метрии светодиода [5, 6] или интегрирование структуры светодиода
со случайными [7, 8] либо периодическими микроструктурами с из-
вестными оптическими свойствами. Например, изготовление брэггов-
ского зеркала, представляющего собой одномерную периодическую
систему с элементарной ячейкой в виде пары диэлектрических кон-
трастных прозрачных или поглощающих слоев, увеличивает световую
мощность светодиода [9]. Другой путь повышения яркости светоизлу-
чающего диода (СИД) состоял в применении многослойных структур
переменного состава [10], также позволяющих получать направленные
48
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2009. № 2
