Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Вавилов В.С. -> "Механизмы образования и миграции дефектов в полупроводниках" -> 110

Механизмы образования и миграции дефектов в полупроводниках - Вавилов В.С.

Вавилов В.С., Кив А.Е., Ниязова О.Р. Механизмы образования и миграции дефектов в полупроводниках — М.: Наука, 1981. — 368 c.
Скачать (прямая ссылка): mehanizmiobrabotki1981.pdf
Предыдущая << 1 .. 104 105 106 107 108 109 < 110 > 111 112 113 114 115 116 .. 135 >> Следующая


Исследовалась деградация СИД без p-области. В дан-, ных СИД на основе п+ — v — и-структур GaAs—,

—Ga1_IAlxAs—Ga1-yAlyAs дырки генерировались лавинным умножением в v-слое. Наблюдалось постепенное увеличение квантового выхода СИД, связанное с дрейфом примесей в v-слое. Особенности деградации п+ — v -п-структур объясняются пониженной концентрацией междоузельных доноров и влиянием сильного электрического поля в v-области.

При использовании излучателей на основе GaAs В светодальнометрии и оптических линиях связи необходима модуляция их излучения в широком частотном, диапазоне. В связи с этим необходимо оценить влияние
§ 1] ДЕГРАДАЦИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ 315

подаваемой к диоду СВЧ мощности па ход деградации GaAs-излучателей.

Исследовались диффузионные и эпитаксиальные излучатели с граничными частотами модуляции излучения 400—800 МГц. Деградация проходила под действием СВЧ сигнала с частотой 500 МГц и при наличии постоянного смещения на р — /г-переходе (плотность тока до 103 А/см2). Мощность модулирующего СВЧ сигнала всегда выбиралась такой, чтобы рабочая точка в режиме модуляции не смещалась на нелинейный участок вольт-амперной характеристики и не превышала 300— 400 Вт/см2 для эпитаксиальных и 800—1000 Вт/см2 для диффузионных образцов.

В ходе деградации наблюдалось уменьшение светового выхода диодов с замедляющимся во времени темпом изменения. При плотностях тока через диод порядка

5 • 102 А/см2 не наблюдалось существенных различий в скорости уменьшения светового выхода при наличии СВЧ модуляции и без нее.

При плотностях тока порядка 103 А/см2 СВЧ мощность в ряде случаев приводила к быстрому выходу диодов из строя, т. е. деградацйя принимала характер катастрофической. В отличие от случая деградации только на постоянном токе, когда граничная частота модуляции излучения оставалась практически неизменной, деградация под действием СВЧ мощности сопровождалась заметным уменьшением частотного диапазона работы излучателей (в несколько раз), что можно связать с замедлением темпа излучательной рекомбинации за счет активации в процессе деградации слабо связанных примесных атомов Zn, переходящих вследствие этого в междоузельные состояния и перестающих давать вклад в излучательную рекомбинацию.

Эффективность использования ИК излучателей в оптических линиях связи, светодальнометрии и системах анализа окружающей среды может быть значительно повышена, если питать излучающие диоды (ИД) импульсным током большой амплитуды. Поэтому особую актуальность приобретают вопросы изучения старения ИД, работающих в импульсном режиме при высоком уровне инжекции. В работах [2] проводились исследования некатастрофической и катастрофической деградации ИК
316 ОБРАЗОВАНИЕ И МИГРАЦИЯ АТОМНЫХ ДЕФЕКТОВ [ГЛ. 8

излучателей, изготовленных с помощью эпитаксиальной (re—GaAs : Si—р—GaAs : Si) и эпитаксиально-диффузионной (re—GaAs : Si—p—GaAs : Si: Cd) технологии. Во время испытаний через образцы пропускались прямоугольные импульсы тока с амплитудой 1 —10 А, длительностью 10 мкс — 0,1 с, частотой следования 5—20 Гц. Плотность тока достигала 103—104 А/см2.

Были проведены: а) тепловой расчет импульсного режима работы ИД; б) осциллографическое изучение формы световых импульсов; в) изучение кинетики старения и импульсной нагрузочной способности (порога прожигания) ИД; г) измерение электролюминесцентных (ЭЛ) характеристик и прямое обследование светящейся области в ИК микроскопе.

Установлена связь между деградацией ЭЛ и тепловым искажением формы импульсов излучения; в рабочем режиме параметры импульсного тока и теплофизические характеристики конструкции являются условиями формирования теплового поля прибора. Для характеристики устойчивости ИД к деградационным процессам введен новый параметр — значение длительности одиночного импульса тока определенной амплитуды, к концу хода которого мощность излучения уменьшается на 10% (t^i). Это открывает возможность использования простого и неразрушающего метода контроля качества ИД.

§ 2. Влияние ударной волны на полупроводниковые материалы [5]

К необратимым изменениям в полупроводниковых материалах приводит действие на них ударной волны (УВ), которая генерируется лазерным излучением. Под ударными волнами понимаются упругие волны, протяженность фронта которых порядка межатомных расстояний в кристалле. Ударные волны, амплитуды которых не превышают предела динамической прочности, не приводят к разрушению материала. Однако в результате их распространения образуются дефекты, которые вызывают в некоторых случаях заметное изменение не только механических, но и физических свойств. Особенно это относится к полупроводниковым материалам, ковалентный
ВЛИЯНИЕ УДАРНОЙ ВОЛНЫ

317

характер межатомной связи в которых препятствует размножению и перемещению в них дислокаций при обычных температурах. Поэтому деформационные механизмы образования дефектов в данном случае мало эффективны.

Специфическое воздействие ударной волны приводит в действие качественно новый механизм образования дефектов. Принципиальное отличие воздействия ударной волны от воздействия волны напряжения заключается в том, что передачу импульса от атомов сжатого в ударной волне вещества к еще не возмущенному можно представить не как коллективные движения атомов, а скорее как индивидуальные столкновения.
Предыдущая << 1 .. 104 105 106 107 108 109 < 110 > 111 112 113 114 115 116 .. 135 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed