|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
Полупроводниковые светодиоды: проблемы исследований, перспективы примененийтезисы доклада
- Автор: Юнович А.Э.
- Сборник: ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ - 2015. СЕКЦИЯ ФИЗИКИ. Сборник тезисов докладов
- Тезисы
- Год издания: 2015
- Место издания: Физический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова Москва
- Первая страница: 44
- Последняя страница: 53
- Аннотация: I. Итоги исследований светодиодов на основе нитрида галлия к началу 2000 гг. В 1990-е годы в физике полупроводников произошел прорыв в исследованиях и разработках светодиодов (СД). Японские ученые И.Акасаки и Х.Амано (Университет Нагоя) и Ш.Накамура (фирма «Ничия Кемикал», позже – Ун-т Калифорнии в США) создали яркие синие СД из нитрида галлия, GaN, и разработали на их основе СД белого свечения, обеспечившие революцию в светотехнике. (Нобелевская премия 2014 г. [1, 2]). Первые образцы синих СД были присланы Ш.Накамурой, И.Акасаки и Х.Амано для исследований на кафедру полупроводников МГУ. Кафедра получала для исследования СД и гетероструктуры и от других ведущих мировых фирм. Были получены новые результаты о спектрах их излучения [3-7]. На основе этих результатов в Зеленограде фирмой «Свеча» совместно с лабораторией МГУ было разработано применение зеленых СД в уличных светофорах. Москва стала первым в мире городом с массовым применением СД светофоров в 1997 году [1, 2]. II. Исследования синих светодиодов Разработаны методики экспериментального исследования нитридных гетероструктур и СД: вольтамперных и емкостных характеристик [5-7]; цветной катодолюминесценции структур в растровом электронном микроскопе [8]; спектров отражения и электроотражения [9 - 11]. Методики рекомендованы отечественным промышленным организациям («Свеча», «НИИ Сапфир», «Корвет Лайтс», «Итака», «Акол Текнолоджиз СА», «Оптэл», «Светлана – Оптоэлектроника») для контроля технологий. Рассчитаны энергетические диаграммы ГС с МКЯ типа InGaN/AlGaN/GaN [12, 13]. Исследованы спектры электролюминесценции СД с множественными квантовыми ямами (фирмы «Toyoda Gosei» и «LumiLEDs Lighting»). Показано, что увеличение числа квантовых ям в активной области ГС, модулированное легирование барьеров донорами и экранирование пьезоэлектрических полей в МКЯ приводит к увеличению квантового выхода излучения [5-7]. Эти результаты рекомендованы отечественным фирмам для совершенствования технологии [9, 10]. Исследованы механизмы рекомбинации в гетероструктурах InGaN/AlGaN. Разработана теоретическая модель, которая количественно описывает спектры излучательной рекомбинации [13]. Изучены спектры электроотражения p-n- гетероструктур InGaN/AlGaN/GaN; особенности спектров объясняются ролью пьезоэлектрических полей в МКЯ, противоположных полю перехода. Показано, что положение области гетероструктур в пучности резонатора увеличивает КПД СД [9-11]. Методами катодолюминесценции в растровой электронной микроскопии обнаружена локальная спектральная неоднородность ГС, связанная с неоднородностью легирования [8, 14]. III. Исследования светодиодов белого свечения Исследованы первые российские белые СД, разработанные в фирме «Корвет Лайтс» на основе синих СД, покрытых люминофорами. На основе этих исследований и анализа литературы предсказано, что светодиоды станут основой освещения будущего [15, 16]. Исследованы белые СД из p-n- ГС InGaN/AlGaN/GaN с разными люминофорами. Показано, что большая часть падения интенсивности излучения белых СД с увеличением температуры обусловлена люминофорами. При увеличении Т до 80 ÷ 100 °С свойства СД изменяются необратимо. Показано, что ультрафиолетовые СД ( = 380 нм) из структур типа InGaN/AlGaN/GaN, покрытых люминофорами (BaSrEu)SiO4 имеют свойства, важные для специальных применений. На основе этих исследований даны рекомендации отечественным фирмам (НПЦ «Оптэл» и ФГУП НИИ «Платан», ЗАО «Светлана-Оптоэлектроника», ОАО «Оптрон») для создания СД «холодного», «нормального» и «теплого» белого свечения [14, 15, 17-20]. Показано, что СД модули белого свечения с люминофорами (YGdTb:Ce)3Al2(AlO3,8:F,N), в сумме с одним красным СД, имеют высокие индексы цветопередачи Ra @ 90, важные для применений в специальном освещении [21]. На основе этих результатов даны рекомендации Московскому Комитету Науки и Техники по использованию белых СД для светотехнических устройств широкого применения (гранты проф. А.Э.Юновичу от МКНТ № ГЛ-120.02 (212/02-К), N 170/05-К). Исследованы, совместно с Институтом Оптоэлектроники Университета Ульма (Германия) и Институтом Физики АН Азербайджана, спектры СД, покрытых люминофорами типа Ca – Gа–S: Eu2+. Даны рекомендации о создании СД белого свечения с коррелированной цветовой температурой 3500 ÷ 5300 K [22]. IV. Светодиодная промышленность и светодиодное освещение в России Предсказания о том, что СД станут основой освещения будущего, оправдались. Это позволило дать рекомендации о развитии светодиодной промышленности и светодиодного освещения в России [23 - 27]. Физическим факультетом МГУ, совместно с ФТИ им. А.Ф.Иоффе РАН, были, по инициативе А.Э.Юновича, организованы 10 Всероссийских Конференций «Нитриды галлия, индия и алюминия: структуры и приборы». Решения Конференций направлялись в Правительство РФ с предложениями о развитии светодиодной промышленности и светодиодного освещения в России [28].
- Добавил в систему: Юнович Александр Эммануилович