DETAILY VÝZNAMNÉHO VÝSLEDKU
| Degradace komerčních GaP:N luminiscenčních diod s vysokou svítivostí |
| Ing. Karel Žďánský, CSc.; RNDr. Jiří Zavadil, CSc.; Ing. Dušan Nohavica, CSc. |
| Rok: 1998 |
| Byla zkoumána spektra hlubokých hladin (DLTS), elektroluminiscenční spektra (ELS) a závislost výstupního světelného výkonu na elektrickém proudu světelných diod z fosfidu galitého dotovaného atomy dusíku před a po urychlené degradaci elektrickým proudem s cílem odhalit fyzikální mechanizmy způsobující stárnutí diod při dlouhodobém provozu. Zkoumané vzorky diod byly připraveny a degradovány v továrně Siemens AG v Regensburgu, kde se obdobným způsobem vyrábějí a testují diody komerční. Princip funkce světelných diod GaP:N spočívá v tom, že se elektrickým proudem vytvářejí elektron-děrové páry, které následně zářivě rekombinují na atomech dusíku (zabudovaných v krystalové mřížce na místě fosforu) za vzniku světelných kvant v zeleném pásmu vlnových délek. Část těchto párů rekombinuje nezářivě, přičemž se zvyšuje kinetická energie některých atomů v krystalové mřížce, a tak dochází k chemickým reakcím, jejichž produkty, nové atomové komplexy, se mohou uplatnit jako nové kanály pro nezářivou rekombinaci nebo pro zářivou rekombinaci na nevhodné vlnové délce. Tím dochází ke snižování světelného výkonu zeleného světla a tedy k degradaci diody. Na diodách před degradací byla zjištěna atomová centra odpovídající komplexu dvou atomů dusíku v místě fosforu. Tato centra jsou vždy přítomna v malé koncentraci v GaP dotovaném dusíkem. Kromě toho byla zjištěna přítomnost příbuzných center, u nichž je vedle fosforového páru účasten atom křemíku. Po degradaci se centra s atomem křemíku přemění na nová centra, která zprostředkovávají nový účinný kanál pro zářivou rekombinaci na nežádoucí vlnové délce. To pak způsobuje dominantní snížení výkonu zeleného světla po degradaci diod. Pro potlačení degradace diod je třeba snížit koncentraci křemíku v GaP při výrobě. Hlavním zdrojem křemíku jsou skleněné části použité v pěstovací soustavě, které je třeba vyloučit a nahradit je vhodnou keramikou. |
|