Вплив нейтронного опромінення на характеристики світлодіодів AlxGa1–xAs
Дослiджується вплив швидких нейтронiв на зразки свiтловипромiнюючих дiодних структур n^+-n-p-AlxGa1−xAs/GaAs (x = 0,27 ÷ 0,31). Вольт-ампернi характеристики вимiрювалися в iнтервалi температур 77 К – 300 К до та пiсля опромiнення нейтронами з флюенсом (10^14– 5 · 10^16) см^−2. Встановлено, що вiдбув...
Gespeichert in:
| Datum: | 2009 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2009
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/8515 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Вплив нейтронного опромінення на характеристики світлодіодів AlxGa1–xAs / Ф.Ф. Сизов, Ю. Г. Гришин, С. I. Круковський, В.Я. Опилат, I.В. Петренко, Р.К. Савкiна, О.Б. Смiрнов, В.П. Тартачник // Доп. НАН України. — 2009. — № 5. — С. 87-93. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-8515 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Сизов, Ф.Ф. Гришин, Ю.Г. Круковський, С.І. Опилат, В.Я. Петренко, І.В. Савкіна, Р.К. Смірнов, О.Б. Тартачник, В.П. 2010-06-04T15:04:11Z 2010-06-04T15:04:11Z 2009 Вплив нейтронного опромінення на характеристики світлодіодів AlxGa1–xAs / Ф.Ф. Сизов, Ю. Г. Гришин, С. I. Круковський, В.Я. Опилат, I.В. Петренко, Р.К. Савкiна, О.Б. Смiрнов, В.П. Тартачник // Доп. НАН України. — 2009. — № 5. — С. 87-93. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/8515 538.935 Дослiджується вплив швидких нейтронiв на зразки свiтловипромiнюючих дiодних структур n^+-n-p-AlxGa1−xAs/GaAs (x = 0,27 ÷ 0,31). Вольт-ампернi характеристики вимiрювалися в iнтервалi температур 77 К – 300 К до та пiсля опромiнення нейтронами з флюенсом (10^14– 5 · 10^16) см^−2. Встановлено, що вiдбувається радiацiйно стимульоване зростання прямого струму дiодiв внаслiдок зменшення концентрацiї основних носiїв заряду та часу життя неосновних носiїв заряду. Причиною змiни параметрiв є радiацiйне введення пасток. AlxGa1−xAs/GaAs-based (x = 0.27÷0.31) light-emitting diodes were exposed to fast neutrons with fluences ranging from 10^14 to 5·10^16 n/cm², and their current-voltage characteristics were measured from 300 K to 80 K. Experimental results have revealed an increase of the positive current through the irradiated diode when it is forward-biased that is connected with a decrease of the majoritycarrier concentration and the minority-carrier lifetime. Change of the electric transport is probably due to the creation of traps after neutron irradiation. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Фізика Вплив нейтронного опромінення на характеристики світлодіодів AlxGa1–xAs Effect of neutron radiation on characteristics of AlxGa1−xAs light-emitting diodes Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Вплив нейтронного опромінення на характеристики світлодіодів AlxGa1–xAs |
| spellingShingle |
Вплив нейтронного опромінення на характеристики світлодіодів AlxGa1–xAs Сизов, Ф.Ф. Гришин, Ю.Г. Круковський, С.І. Опилат, В.Я. Петренко, І.В. Савкіна, Р.К. Смірнов, О.Б. Тартачник, В.П. Фізика |
| title_short |
Вплив нейтронного опромінення на характеристики світлодіодів AlxGa1–xAs |
| title_full |
Вплив нейтронного опромінення на характеристики світлодіодів AlxGa1–xAs |
| title_fullStr |
Вплив нейтронного опромінення на характеристики світлодіодів AlxGa1–xAs |
| title_full_unstemmed |
Вплив нейтронного опромінення на характеристики світлодіодів AlxGa1–xAs |
| title_sort |
вплив нейтронного опромінення на характеристики світлодіодів alxga1–xas |
| author |
Сизов, Ф.Ф. Гришин, Ю.Г. Круковський, С.І. Опилат, В.Я. Петренко, І.В. Савкіна, Р.К. Смірнов, О.Б. Тартачник, В.П. |
| author_facet |
Сизов, Ф.Ф. Гришин, Ю.Г. Круковський, С.І. Опилат, В.Я. Петренко, І.В. Савкіна, Р.К. Смірнов, О.Б. Тартачник, В.П. |
| topic |
Фізика |
| topic_facet |
Фізика |
| publishDate |
2009 |
| language |
Ukrainian |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Effect of neutron radiation on characteristics of AlxGa1−xAs light-emitting diodes |
| description |
Дослiджується вплив швидких нейтронiв на зразки свiтловипромiнюючих дiодних структур n^+-n-p-AlxGa1−xAs/GaAs (x = 0,27 ÷ 0,31). Вольт-ампернi характеристики вимiрювалися в iнтервалi температур 77 К – 300 К до та пiсля опромiнення нейтронами з флюенсом (10^14– 5 · 10^16) см^−2. Встановлено, що вiдбувається радiацiйно стимульоване зростання прямого струму дiодiв внаслiдок зменшення концентрацiї основних носiїв заряду та часу життя неосновних носiїв заряду. Причиною змiни параметрiв є радiацiйне введення пасток.
AlxGa1−xAs/GaAs-based (x = 0.27÷0.31) light-emitting diodes were exposed to fast neutrons with fluences ranging from 10^14 to 5·10^16 n/cm², and their current-voltage characteristics were measured from 300 K to 80 K. Experimental results have revealed an increase of the positive current through the irradiated diode when it is forward-biased that is connected with a decrease of the majoritycarrier concentration and the minority-carrier lifetime. Change of the electric transport is probably due to the creation of traps after neutron irradiation.
|
| issn |
1025-6415 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/8515 |
| citation_txt |
Вплив нейтронного опромінення на характеристики світлодіодів AlxGa1–xAs / Ф.Ф. Сизов, Ю. Г. Гришин, С. I. Круковський, В.Я. Опилат, I.В. Петренко, Р.К. Савкiна, О.Б. Смiрнов, В.П. Тартачник // Доп. НАН України. — 2009. — № 5. — С. 87-93. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT sizovff vplivneitronnogoopromínennânaharakteristikisvítlodíodívalxga1xas AT grišinûg vplivneitronnogoopromínennânaharakteristikisvítlodíodívalxga1xas AT krukovsʹkiisí vplivneitronnogoopromínennânaharakteristikisvítlodíodívalxga1xas AT opilatvâ vplivneitronnogoopromínennânaharakteristikisvítlodíodívalxga1xas AT petrenkoív vplivneitronnogoopromínennânaharakteristikisvítlodíodívalxga1xas AT savkínark vplivneitronnogoopromínennânaharakteristikisvítlodíodívalxga1xas AT smírnovob vplivneitronnogoopromínennânaharakteristikisvítlodíodívalxga1xas AT tartačnikvp vplivneitronnogoopromínennânaharakteristikisvítlodíodívalxga1xas AT sizovff effectofneutronradiationoncharacteristicsofalxga1xaslightemittingdiodes AT grišinûg effectofneutronradiationoncharacteristicsofalxga1xaslightemittingdiodes AT krukovsʹkiisí effectofneutronradiationoncharacteristicsofalxga1xaslightemittingdiodes AT opilatvâ effectofneutronradiationoncharacteristicsofalxga1xaslightemittingdiodes AT petrenkoív effectofneutronradiationoncharacteristicsofalxga1xaslightemittingdiodes AT savkínark effectofneutronradiationoncharacteristicsofalxga1xaslightemittingdiodes AT smírnovob effectofneutronradiationoncharacteristicsofalxga1xaslightemittingdiodes AT tartačnikvp effectofneutronradiationoncharacteristicsofalxga1xaslightemittingdiodes |
| first_indexed |
2025-11-25T22:31:41Z |
| last_indexed |
2025-11-25T22:31:41Z |
| _version_ |
1850566112732774400 |
| fulltext |
оповiдi
НАЦIОНАЛЬНОЇ
АКАДЕМIЇ НАУК
УКРАЇНИ
5 • 2009
ФIЗИКА
УДК 538.935
© 2009
Член-кореспондент НАН України Ф. Ф. Сизов, Ю.Г. Гришин,
С. I. Круковський, В.Я. Опилат, I. В. Петренко, Р.К. Савкiна,
О.Б. Смiрнов, В. П. Тартачник
Вплив нейтронного опромiнення на характеристики
свiтлодiодiв AlxGa1−xAs
Дослiджується вплив швидких нейтронiв на зразки свiтловипромiнюючих дiодних стру-
ктур n+-n-p-AlxGa1−xAs/GaAs (x = 0,27 ÷ 0,31). Вольт-ампернi характеристики вимi-
рювалися в iнтервалi температур 77 К — 300 К до та пiсля опромiнення нейтронами
з флюенсом (1014– 5 · 1016) см−2. Встановлено, що вiдбувається радiацiйно стимульова-
не зростання прямого струму дiодiв внаслiдок зменшення концентрацiї основних носiїв
заряду та часу життя неосновних носiїв заряду. Причиною змiни параметрiв є радiа-
цiйне введення пасток.
Свiтлодiоди (СД) на базi гетероструктур AlxGa1−xAs/GaAs мають ряд переваг порiвняно
з традицiйними фосфiд-галiєвими: можливiсть плавної змiни довжини хвилi випромiнюван-
ня шляхом змiни складу твердого розчину, одержання бiльшого квантового виходу завдяки
прямозонностi сполуки AlxGa1−xAs при x 6 0,4, мiнiмальна концентрацiя дислокацiй невiд-
повiдностi на межi роздiлу розчин — пiдкладинка (AlxGa1−xAs/GaAs) внаслiдок близькостi
параметрiв граток AlAs та GaAs. Для зазначеного матерiалу вiдносно просто вирiшити пи-
тання односторонньої iнжекцiї носiїв шляхом вирощування варизонних шарiв AlxGa1−xAs
в єдиному технологiчному циклi та виводу випромiнювання через широкозонне вiкно, ви-
користовуючи ефект перевипромiнювання [1].
Разом з тим, недолiком структури AlxGa1−xAs/GaAs, зумовленим рiзницею величин
коефiцiєнтiв теплового розширення цих матерiалiв, є накопичення дефектiв у перехiднiй
областi, якi формують систему центрiв безвипромiнювальної рекомбiнацiї та вiдповiдно зни-
жують ефективнiсть електролюмiнiсценцiї i строк служби приладiв [2]. Крiм того, наявнiсть
гетерограницi вважають додатковим фактором ризику при високоенергетичному опромi-
неннi, оскiльки потрiйний розчин AlxGa1−xAs в таких умовах схильний до розпаду [3].
Застосування свiтловипромiнюючих структур AlxGa1−xAs/GaAs досить рiзнопланове —
вiд панельних iндикаторiв до екранiв великих площ та систем оптоволоконного зв’язку.
Перспективним напрямком є створення на їх основi квантових каскадних лазерiв [4] та
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2009, №5 87
Рис. 1. Розподiл домiшок в областi збiднення для двох зразкiв свiтлодiодiв n+-n-p-AlxGa1−xAs, вiдновлений
з вольт-фарадних характеристик при Т= 300 К; S= 0,25 мм2 — площа зразка
“спiнових” свiтлодiодiв [5]. Враховуючи вiдносно високу стiйкiсть арсенiду галiю до γ-опро-
мiнення та опромiнення електронами, оптоелектроннi пристрої AlxGa1−xAs/GaAs викори-
стовують у ролi γ-детекторiв [6], для дiагностики високотемпературної плазми, у керуючих
та контролюючих пристроях прискорювачiв та силових ядерних установках, що зумовлює
необхiднiсть дослiдження радiацiйної стiйкостi та пошуку способiв пiдвищення їх надiйно-
стi в умовах високоенергетичного опромiнення.
Ранiше ми провели дослiдження впливу γ-квантiв Со60 на свiтловипромiнюючi власти-
востi структур n+-n-p-AlxGa1−xAs/GaAs та проаналiзували перехiднi процеси, якi вiдбува-
ються при введеннi та виведеннi СД з активної зони [7]. Було встановлено, що залишкова
деградацiя iнтенсивностi свiчення дiодiв зумовлена пiдвищенням ефективностi безвипромi-
нювального каналу рекомбiнацiї. Метою цiєї роботи є вивчення впливу швидких нейтронiв
на характеристики свiтлодiодних структур AlxGa1−xAs/GaAs.
Нами дослiджувалися зразки свiтловипромiнюючих дiодних структур n+-n-p-
AlxGa1−xAs (x = 0,27–0,31) (НВО “Карат”), вирощенi на пiдкладинцi GaAs p-типу про-
вiдностi за технологiєю рiдиннофазної епiтаксiї з галiєвого розплаву в потоцi водню [8]. Як
легуючi домiшки були використанi Zn та Te. Рiвень легування визначався методом Холла
на тестових n-, p-шарах, вирощених на напiвiзолюючому GaAs. Остаточна корекцiя техно-
логiчних умов здiйснювалася за результатами дослiдження вольт-амперних характеристик
(ВАХ) готових гетероструктур.
Рiвень легування в n+- та p-шарах складав (5–8) · 1018 см−3 та (1–2) · 1018 см−3 вiд-
повiдно. Їх товщина коливалася в межах 14–20 мкм, а для високоомного n-шару з рiвнем
легування ∼ 1016 см−3 становила 2–4 мкм. Розподiл електрично-активних домiшок в областi
збiднення, на межi двох шарiв з концентрацiєю 1016–1018 см−3, характеризується середнiм
градiєнтом 1023 см−4 (див. рис. 1).
Для дослiджуваних зразкiв ВАХ вимiрювалися на автоматизованiй установцi в iнтервалi
температур 77–300 К. Номiнальний струм дiодiв складав 20–30 мА при прямому змiщеннi
не бiльше 3 В. Опромiнення швидкими нейтронами здiйснювалося на реакторi ВВРМ (En =
= 1 MeB, Φmax = 5 · 1016 см−2) при температурi зразкiв не вище 300 К.
На рис. 2 показано залежностi величини прямого струму, що протiкає через дiод, вiд
прикладеної напруги для вихiдного та опромiненого СД (Φ = 5 · 1016 см−2), якi були знятi
88 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2009, №5
Рис. 2. Температурнi залежностi прямої гiлки ВАХ вихiдного (кривi 1–5 ) та опромiненого нейтронами
(кривi 1*–5*) дiода n+-n-p-AlxGa1−xAs (x ∼ 0,3; λ = 664 нм), Φ = 5 · 10
16 см−2
при рiзних температурах. В областi робочих струмiв (15–30 мА, iнтервал температур 300–
132 К) при опромiненнi спостерiгається зростання прямих струмiв, що можна квалiфiкувати
як “полiпшення” електрофiзичних характеристик дiода. На окремих зразках при 300 К
помiчено зростання струму в декiлька разiв.
Вiдомо, що величина струму через p-n перехiд без урахування впливу опору його бази
визначається формулою [9]
I = IS(qU/emkT
− 1), (1)
де IS = q(Dppn/Lp + Dnnp/Ln) — дифузiйний струм насичення; Lp,n =
√
Dp,nτp,n — ди-
фузiйна довжина; m = 1, 2 для дифузiйного та рекомбiнацiйно-генерацiйного механiзму
протiкання струму вiдповiдно; Dp,n — коефiцiєнт дифузiї дiрок та електронiв; τp,n — часи
життя дiрок та електронiв.
В разi асиметричного переходу nn ≪ pp, враховуючи, що власна концентрацiя носiїв
заряду n2
i = pnnn, другим членом у виразi для струму насичення можна знехтувати. Тодi
величину струму через p-n перехiд можна визначити як
I = q
n2
i
nn
√
Dp
τp
(qU/emkT
− 1), (2)
де nn — концентрацiя основних носiїв заряду.
Характер впливу швидких нейтронiв на властивостi арсенiду галiю та розчинiв на його
основi (AlGaAs та InGaAsP) iстотно залежить вiд дози опромiнення [10]. Зокрема, в ре-
зультатi опромiнення нейтронами з Φ = (1016 см−2
÷1018 см−2) спостерiгається пiдвищення
коефiцiєнта поглинання свiтла в областi енергiї фотонiв E < Eg (Eg — ширина заборо-
неної зони) внаслiдок утворення дiлянок з високою концентрацiєю радiацiйних дефектiв.
Опромiнення нейтронами з флюенсом Φ ∼ 1014 см−2 призводить до змiни транспортних па-
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2009, №5 89
раметрiв, зумовленої утворенням пасток. Ми не дослiджували оптичнi коефiцiєнти гетеро-
структури. Дослiдження ж впливу опромiнення на ВАХ дозволяють зробити припущення,
що в нашому випадку вiдбувається утворення пасток.
Як показано в роботi [11], наслiдком введення пасток в активну зону арсенiд-галiєвої
структури є пiдвищення концентрацiї неосновних носiїв заряду, зменшення їх часу життя
та концентрацiї основних носiїв заряду. Залежнiсть концентрацiї основних носiїв та часу
життя неосновних носiїв вiд iнтегрального потоку частинок Ф має вигляд [12]:
nn(Φ) = n0e
−knΦ; τp(Φ) =
τ0kτ
kτ + τ0Φ
, (3)
де kn та kτ — коефiцiєнти пошкодження концентрацiї та часу життя носiїв заряду вiдпо-
вiдно; τ0 — час життя неосновних носiїв заряду. Величини ni та Dp у виразi (2) виявляють
слабку дозову залежнiсть. Отже, при опромiненнi величина прямого струму зростає, як
результат зменшення концентрацiї основних носiїв заряду i внаслiдок падiння часу життя
неосновних носiїв заряду.
Вiдзначимо, що обробка нейтронами, як i при опромiненнi γ-квантами в роботi [7], при-
зводить до формування стабiльних центрiв безвипромiнювальної рекомбiнацiї: дослiдження,
проведенi через тривалий час пiсля опромiнення (вiд декiлькох мiсяцiв до року), не виявили
помiтних змiн нi iнтенсивностi, нi положення максимуму свiчення СД.
Температурна залежнiсть ВАХ певною мiрою аналогiчна дозовiй. Якщо скориста-
тися виразом для температурної залежностi концентрацiї власних носiїв заряду ni =
=
√
NcNv exp(−Eg/(kT )) i врахувати незалежнiсть τp вiд температури при переходi до
областi повної iонiзацiї домiшки [13], вважаючи, що Dp/τp ∼ T γ , де γ — число, то для
густини струму насичення Is матимемо [8]:
IS = A
[
T 3 exp
(
−
Eg
kT
)]
T γ/2 = AT (3+γ/2) exp
(
−
Eg
kT
)
, (4)
де A =
4q
nn
(
2πk
h3
)3
(m∗
nm∗
p)
3/2.
Видно, що зростання температури повинно приводити до зростання струму насичення,
а вiдтак — i величини зворотного струму.
Оскiльки при кiмнатнiй температурi kT/q складає близько 0,025 В, то при прямому
змiщеннi дiода, бiльшому 0,1 В, одиницею у формулi (1) можна знехтувати. Пiдставивши (4)
в (1), отримаємо
I = IS exp
(
qU
mkT
)
= AT (3+γ/2) exp
[
−
1
kT
(
Eg −
qU
m
)]
, (5)
звiдки випливає можливiсть двох граничних випадкiв: U < mEg/q та U > mEg/q.
У першому, при малих напругах, збiльшенню температури вiдповiдає зменшення струму
через p-n перехiд; у другому — тенденцiя протилежна. Таким чином, двi ВАХ, вимiрянi при
рiзних температурах, повиннi перетнутися в точцi, яка роздiляє область малих i великих
напруг.
Для iдеального p-n переходу на дiлянцi характеристики, де переважає дифузiйний меха-
нiзм протiкання струму (m = 1), точка перетину двох ВАХ, знятих при рiзних температу-
рах, повинна вiдповiдати напрузi, що чисельно дорiвнює величинi Eg. Коли ж головну роль
90 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2009, №5
Рис. 3. Зворотна гiлка ВАХ вихiдного (кривi 1–5 ) та опромiненого нейтронами (кривi 1*–5*) Φ = 5·10
16 см−2
СД при рiзних температурах довкiлля
у протiканнi струму починає вiдiгравати рекомбiнацiйно-генерацiйний механiзм (m = 2)
або ж стає помiтним вплив послiдовного опору бази, що еквiвалентно подальшому зростан-
ню ваги коефiцiєнта m, точка перетину продовжує зсовуватися далi вздовж осi напруг.
Для реальної дiодної структури в нашому випадку, як видно з рис. 2, ця точка знахо-
диться далеко за межами Eg/q. Подальше зниження температури до 78 К зсуває її вздовж
осi струмiв вниз, тобто, має мiсце ефект, подiбний до впливу опромiнення. Остання анало-
гiя здається цiлком зрозумiлою, оскiльки обидва ефекти є прямим наслiдком зменшення
концентрацiї основних носiїв струму.
Як видно з рис. 2, ВАХ вихiдного та опромiненого дiодiв перетинаються (точка А на
рис. 2), що властиво також i дiодам на основi GaP [14], причому збiльшення дози опромi-
нення зсуває точку перетину донизу. При T > 134 K вона лежить вище областi робочих
струмiв i тому на кривих 1, 1* — 4, 4* (див. рис. 2) характерним є лише зростання прямих
струмiв в результатi нейтронного опромiнення. На кривiй 5* (T = 117,1 K) позитивний
ефект має мiсце лише при I < 12 мА. При U > 2,85 В величина струму, що тече через
опромiнений дiод, стає меншою вiд вихiдного значення, що, iмовiрно, зумовлено зростан-
ням опору бази СД.
Зворотний струм, величина якого дорiвнює струму насичення IS , повинен зростати з пiд-
вищенням температури, що узгоджується з експериментом (див. рис. 3, а). Введення радi-
ацiйних дефектiв зумовлює експоненцiйне зростання Iзв згiдно з виразом [15]:
Iзв = IS(0) exp(knΦ)
√
Dp(k1 + τp0
Φ)
τp0
k1
+ I2(0)
k1 + τpΦ
k1
, (6)
де Is(0) — вихiдне значення струму насичення неопромiненого дiода.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2009, №5 91
Проте, як видно з рис. 3, а, опромiнення дослiджуваних p-n переходiв спричиняє змен-
шення зворотного струму, що, очевидно, зумовлено зростанням опору бази.
В окремих зразках у результатi радiацiйної обробки на ВАХ виникає дiлянка переважно
тунельного пробою (рис. 3, б ). Пiдтвердженням дiї саме механiзму тунельного просочування
носiїв є температурне змiщення зворотної гiлки ВАХ. Очевидно, що у формуваннi цього
механiзму беруть участь введенi нейтронами радiацiйнi дефекти.
Таким чином, дослiдження ВАХ свiтловипромiнюючих структур n+-n-p-
AlxGa1−xAs/GaAs (x = 0,27 ÷ 0,31) показало, що в результатi нейтронного опромiне-
ння (En = 1 MeB, Φmax = 5 · 1016 см−2) спостерiгається збiльшення величини робочого
струму дiодiв. Причиною змiни параметрiв є радiацiйне введення пасток.
Встановлено, що при малих напругах U < mEg/q пiдвищення температури зразкiв при-
водить до зменшення прямого струму; при U > mEg/q характер змiн протилежний. Остан-
нiй факт може бути корисним при виборi режиму роботи приладу в умовах радiацiйного
навантаження.
Величина зворотного струму при великих дозах опромiнення зменшується, що зумов-
лено зростанням опору бази.
Виникнення тунельного пробою в окремих зразках зумовлене тунелюванням на рiвнях
радiацiйних дефектiв, введених нейтронами в умовах радiацiйного навантаження.
1. Dupont E., Lin N.C., Buchanan M. et al. Efficient GaAs light-emitting diodes by photon recycling //
Appl. Phys. Lett. – 2000. – 76, No 1. – P. 4–6.
2. Тхорик Ю.А., Хазан Л.С. Пластическая деформация и дислокации несоответствия в гетероэпита-
ксиальных системах. – Киев: Наук. думка, 1983. – 304 с.
3. Kiseleva E.V., Obolensky S. V., Kitaev M.A. et al. Stability of Quasi-Ballistic MESFETs with Various
Buffer Layer Structures under Irradiation with Neutrons Possessing Different Energy Spectra // Techn.
Phys. Lett. – 2005. – 31, No 10. – P. 881–884.
4. Sirtori C., Kruck P., Barbieri S. et al. GaAs/AlxGa1−xAs quantum cascade lasers // Appl. Phys. Lett. –
1998. – 73, No 24. – P. 3486–3488.
5. Bosco C.A. C., Snouck D., Van Dorpe P. et al. Bias-dependent spin relaxation in a Spin-LED // Materials
Sci. and Engineer. – 2006. – B126. – P. 107–111.
6. Pozela K., Pozela J., Dapkus L. et al. Optical response of the graded-gap AlxGa1−xAs x-ray detector //
Nucl. Inst. and Meth. – 2001. – A466. – P. 58–62.
7. Литовченко П. Г., Тартачник В.П., Опилат В.Я. та iн. Деградацiя AlxGa1−xAs/GaAs гетеростру-
ктур у γ-полi Со60 // Физика и химия тв. тела. – 2003. – 4, № 3. – С. 474–480.
8. Круковський С. I. Комплексно легованi структури на основi A3B5: Автореф. дис. . . . д-ра техн. наук. –
Львiв, 2006.
9. Зи С. Физика полупроводниковых приборов. – Москва: Мир, 1984. – Т. 1. – 455 с.
10. Camparo J. C., Delcamp S.B., Frueholz R. P. AlGaAs diode laser blue shift resulting from fast neutron
irradiation // J. Appl. Phys. – 1992. – 71, No 11. – P. 5323–5331.
11. Bourkoff E., Liu X.Y. Deep-level trap model of diode laser modulation: Significance of spontaneous emi-
ssion and gain saturation // Ibid. – 1989. – 65, No 8. – P. 2912–2917.
12. Вологдин Э.Н., Лысенко А.П. Радиационные эффекты в некоторых классах полупроводниковых
приборов. – Москва: МГИЭМ, 2001. – 70 с.
13. Шалимова Н.В. Физика полупроводников. – Москва: Энергия, 1971. – 310 с.
14. Litovchenko P., Bisello D., Litovchenko A. et al. Some features of current-voltage characteristics of irradi-
ated GaP light diodes // Nucl. Inst. And Methods in Physics Research. – 2005. – A552. – P. 93–97.
15. Коршунов Ф.П., Гатальский Г. В., Иванов Г.М. Радиационные эффекты в полупроводниковых при-
борах. – Минск: Наука, 1978. – 231 с.
Надiйшло до редакцiї 18.11.2008Iнститут фiзики напiвпровiдникiв
iм. В. Є. Лашкарьова НАН України, Київ
92 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2009, №5
Corresponding Member of the NAS of Ukraine F. F. Sizov, Yu. G. Gryshyn,
S. I. Krukovs’kyi, V.Ya. Opylat, I. V. Petrenko, R.K. Savkina, O.V. Smirnov,
V.P. Tartachnyk
Effect of neutron radiation on characteristics of AlxGa1−xAs
light-emitting diodes
AlxGa1−xAs/GaAs-based (x = 0.27÷0.31) light-emitting diodes were exposed to fast neutrons with
fluences ranging from 1014 to 5·1016 n/cm2, and their current-voltage characteristics were measured
from 300 K to 80 K. Experimental results have revealed an increase of the positive current through
the irradiated diode when it is forward-biased that is connected with a decrease of the majority-
carrier concentration and the minority-carrier lifetime. Change of the electric transport is probably
due to the creation of traps after neutron irradiation.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2009, №5 93
|