Температура носителей и наклон спектральной характеристики в области высоких энергий

September 17, 2011 by admin Комментировать »

Из распределения Больцмана для носителей зарядов, описывающего спектр излучения в области высоких энергий, вытекает экспоненциальная зависимость интенсивности излучения от энергии фотонов:

где Тс — температура носителей. Наклон спектральной характеристики в области высоких энергий определяется выражением

Отсюда видно, что из наклона спектральной характеристики можно непосредственно получить температуру носителей. Поскольку температура носителей практически всегда выше температуры перехода, благодаря инжекции носителей с высокой энергией в активную область, этот метод позволяет определять верхнюю границу реальной температуры р-n-перехода.

На рис. 6.1 показаны спектры излучения светодиодов InGaNи AlInGaPпри разных значениях тока (Chhajedetal., 2005; GessmannetaL, 2003). Видно, что температуры носителей, определяемые по наклонам спектральных характеристик в области высоких энергий, при увеличении тока растут. Так, при низких значениях тока температуры носителей в светодиодах InGaNи AlInGaPсоответственно равны 221 °С и 212 °С, а при высоких токах эти температуры 415 °С и 235 °С. Однако из-за эффекта уширения спектров тройных и четверных полупроводниковых твердых растворов полученные значения температур несколько выше реальных температур носителей.

Уширение спектров излучения многокомпонентных твердых растворов полупроводниковых соединений (и, как следствие, уменьшение наклонов их спектральных характеристик) происходит из-за статистических флуктуаций их химического состава (Schubertetal., 1984). Учет этого эффекта и теплового (кТ) уширения спектров позволяет значительно повысить точность определения температуры носителей.

Рис. 6.1. Температуры носителей в светодиоде синего свечения InGaN(а) и светодиоде красного свечения AllnGaP(б), полученные из наклонов спектральных характеристик в области высоких энергий. Из-за уширения спектров излучения многокомпонентных твердых растворов измеренные значения превышают реальные температуры носителей (Chhajedetal., 2005; Gessmannetal., 2003)

 

Метод определения температуры носителей по наклону спектральных характеристик в области высоких энергий лучше всего подходит для бинарных соединений — GaAsи InP. Этим соединениям не свойственно уширение спектров из-за флуктуаций состава, поэтому температуры носителей, определенные данным методом, наиболее близки к реальным.

Источник:

 Шуберт Ф. Светодиоды / Пер. с англ. под ред. А.Э. Юновича. — 2-е изд. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. – 496 с. – ISBN 978-5-9221-0851-5.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты