Влияние встроенных электрических полей на стойкость светодиодов на основе фосфида галлия к облучению гамма-квантами

   В работе показано влияние встроенных электрических полей (на примере режима с и без разделения генерируемых облучением электронно-дырочных пар во встроенном электрическом поле p–n-перехода светоизлучающих диодов) на стойкость светодиодов, изготовленных на основе монокристаллического фосфида галлия (λ – 655 нм) при облучении гамма-квантами. Снижение мощности излучения в результате облучения гамма-квантами описано тремя стадиями. В работе выявлены возможные физические причины, которые послужили формированию указанных стадий снижения выходной мощности излучения светодиодов, изготовленных на основе GaP. Показано, что разделение электронно-дырочных пар в поле встроенного р–n-перехода повышает их стойкость, что подтверждается меньшими коэффициентами повреждаемости для I и II стадии снижения мощности для светодиодов с разделением генерируемых облучением электронно-дырочных пар во встроенном электрическом поле p–n-перехода во время облучения гамма-квантами.

1. Wilson D. J., Schneider K., Hönl S., Anderson M., Baumgartner Ya., Czornomaz L., Kippenberg T. J., Seidler P. Integrated gallium phosphide nonlinear photonics // Nature Photonics. 2020. V. 14. № 1. P. 57–62.

2. Гонтарук О. Н. Электролюминесценция серийных светодиодов GaP в зеленой области спектра / О. Н. Гонтарук [и др.] // Журн. прикладной спектроскопии. – 2013. – Т. 80. – № 6. – С. 859–863.

3. Фролов И. В. Динамические характеристики и квантовая эффективность отдельных спектральных составляющих спектра излучения InGaN светодиодов / И. В. Фролов, О. А. Радаев, В. А. Сергеев // Журн. радиоэлектроники. – 2018. – № 9. – С. 1–14.

4. John S. Different Types of in Light Emitting Diodes (LED) Materials and Challenges-A Brief Review // International Journal for Research in Applied Science and Engineering Technology. 2018. V. 6. P. 4418–4420.

5. Коган Л. М. Светодиоды нового поколения для светосигнальных и осветительных приборов / Л. М. Коган // Новости светотехники.– 2001. – № 7–8. – С. 34–35.

6. Chang M. H., Das D., Varde P. V., Pecht M. Light emitting diodes reliability review // Microelectronics Reliability. 2012. V. 52. № 5. P. 762–782.

7. Brudnyi V., Prudaev I., Oleinik V., Marmaluk A. Electron irradiation degradation of AlGaInP / GaAs lightemitting diodes // Physica status solidi (a). 2018. V. 215. № 8. P. 1700445.

8. Gradoboev A. V., Bondarenko E. A., Varlachev V. A., Yemets E. G., Sednev V. V. A Technique for Studying the Resistance of LEDS to Irradiation by Fast Neutrons at the IRT-T Reactor // Instruments and Experimental Techniques. – 2021. V. 64. № 4. P. 619–622.

9. Сергеев В. А. Связь параметров фототока светодиодов на основе GaN гетероструктур с изменением их характеристик при термотоковых испытаниях / В. А. Сергеев, И. В. Фролов, О. А. Радаев // Журн. радиоэлектроники. – 2019. – № 3. – С. 1–7.

10. Брудный В. Н. Влияние электронного (зарядового) состояния E-ловушек на эффективность их накопления в n-GaAs при облучении / В. Н. Брудный, В. В. Пешев // Физика и техника полупроводников. – 2003. – Т. 37. – № 1.

11. Шуберт Ф. Е. Светодиоды / Ф. Е. Шуберт. – 2008.

12. Orlova K. N., Gradoboev A. V. Change in radiating power of the algainp heterostructures under irradiation by fast neutrons // 2014. 24th International Crimean Conference Microwave & Telecommunication Technology. IEEE, 2014. P. 874 –875.

13. Gradoboev A. V., Simonova A. V., Orlova K. N. Influence of irradiation by 60Co gamma-quanta on reliability of IR-LEDs based upon AlGaAs heterostructures // Physica status solidi (c). 2016. V. 13. № 10–12. P. 895–902.

14. Градобоев А. В. Исследование гетероструктур AlGaInP при облучении гамма-квантами в области перестройки дефектной структуры / А. В. Градобоев [и др. ]// Известия высших учебных заведений. Физика. – 2013. – V. 56. – № 11–3. – С. 116–119.