световые потоки и суженную диаграмму направленности излучения,
или создание микрорезонатора в фотонной структуре, формируемой в
активной области [11–14].
В работе [15] показано, что нанесение сетчатого контакта с пара-
метрами решетки (период и ширина полосы) 150 и 25 мкм и площа-
дью светоизлучающей поверхности диода 500
×
500 мкм
2
позволяет
получить б´ольшую мощность излучения и обеспечивает равномерное
распределение тока по площади излучающего слоя.
В настоящей работе исследованы свойства синего светодиода; на
его излучающую поверхность в качестве
p
-контакта нанесена дифрак-
ционная решетка, параметры которой сравнимы с характерной длиной
волны излучения СИД. Расстояние от активной области до границы
раздела сред полупроводник–воздух составляет менее 200 нм, что зна-
чительно снижает потери в толще полупроводника по сравнению с
теми СИД, в которых вывод света осуществляется через сапфировую
подложку, где расстояние от активной области до поверхности бо-
лее 200 мкм. В работе [16] приведены распределение плотности тока
по излучающей поверхности для разных значений приложенного на-
пряжения и зависимость коэффициента отражения от ширины щели
дифракционной решетки и в соответствии с этими данными выбраны
параметры решетки рассматриваемого контакта.
Цель настоящей работы — изучение влияния такого объекта, как
дифракционная решетка на оптические и электрические характери-
стики СИД.
Технология изготовления образца и методика эксперимента.
Пластина со светодиодными структурами выращивалась методом хи-
мического осаждения из газовой фазы металлоорганических соедине-
ний (MOCVD) с травлением мезаструктуры плазмой в режиме элек-
тронного циклотронного резонанса.
На сапфировой подложке толщиной 200 мкм последовательно раз-
мещаются буферный слой (GaN);
n
+
-слой (GaN:Si);
n
-слой (GaN:Mg);
n
+
-слой (сверхрешетка AlGaN/GaN); активная область с квантовы-
ми ямами (InGaN/GaN);
p
-слой (AlGaN:Mg) и приконтактный
p
-слой
(GaN:Mg). Сечение структуры приведено на рис. 1. Излучающая по-
верхность имеет симметричную форму подковы с внешним и внутрен-
ним диаметрами соответственно 50 и 30 мкм. Расстояние от активной
области до границы раздела сред полупроводник–воздух составляет
198 нм, что значительно снижает потери на поглощение излучения
внутри структуры.
Формирование Au/Ni двумерной сетки над излучающей поверхно-
стью производилось методом электронно-лучевой литографии с ис-
пользованием позитивного резиста. Параметры решетки выбраны на
основе моделирования ее частотных спектров отражения [16, 17].
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2009. № 2
49
