利用单波长光电容瞬变技术研究272纳米UVC LED的缺陷浓度变化

《IEEE Transactions on Electron Devices》：Changes in Defect Concentration in 272-nm UVC LEDs Explored by Single-Wavelength Photo-Capacitance Transients

　　

摘要：

本研究通过电流-电压、电容-电压、发光功率以及缺陷光谱分析等方法，评估了在恒定电流应力作用下，发射波长为272纳米的紫外线LED的退化情况。研究结果表明存在三种退化机制：在较低电流下，非辐射性Shockley–Read–Hall复合作用占主导地位，导致在应力作用后的前1000分钟内出现严重的光学性能下降。在同一阶段，还观察到二极管串联电阻有所降低，通过电容测量可知，这种变化是由于应力作用使得p型接触处的镁元素部分活化所致。在应力作用1000分钟后，较高电流水平下的发光功率会显著下降，这与载流子注入效率的严重降低有关（ηinj）。在应力作用期间于2.81eV处进行的光电容瞬态测量显示，某种原有缺陷的浓度有所增加，这可能与非辐射复合速率的上升有关。光电容瞬态分析还发现了一种新缺陷的产生，其浓度的增加与高电流条件下观察到的发光功率下降密切相关。第三种退化机制很可能是由于在活性区域附近产生了带电缺陷，这些缺陷最终限制了载流子的ηinj传输。