Nanosystems: Phys. Chem. Math., 2024, 15 (2), 204–214
Tunneling recombination in GaN/InGaN LEDs with a single quantum well
Sergey V. Bulyarsky – Institute of Nanotechnology of Microelectronics of the Russian Academy of Sciences (INME RAS), Moscow, Russia
Liubov N. Vostretsova – Ulyanovsk State University, Ulyanovsk, Russia; kapiton04@yandex.ru
Valeriya A. Ribenek – Ulyanovsk State University, Ulyanovsk, Russia
Corresponding author: Liubov N. Vostretsova, kapiton04@yandex.ru
DOI 10.17586/2220-8054-2024-15-2-204-214
ABSTRACT The paper proposes an analytical model of tunneling-recombination processes with forward and reverse displacements in InGaN/GaN-based structures containing a quantum well, assuming that the processes of generation and recombination are complex, while one of the stages of the transition of the charge carrier to the center is tunneling. Comparing the model with the experiment allowed us to determine the energies of the recombination centers of 0.22 and 0.45 eV. These energies may correspond to centers formed by defect complexes along filamentous dislocations, such as divacansions (VGa VN), and a point isolated defect observed in n-type GaN layers grown by various methods, respectively.
KEYWORDS quantum well, nanoscale heterostructures, tunneling recombination, current transfer, nonradiative recombination levels
FOR CITATION Bulyarsky S.V., Vostretsova L.N., Ribenek V.A. Tunneling recombination in GaN/InGaN LEDs with a single quantum well. Nanosystems: Phys. Chem. Math., 2024, 15 (2), 204–214.
[In Russian] Булярский С.В., Вострецова Л.Н., Рибенек В.А.
Туннельная рекомбинация в светодиодах GaN/GaInN с одной квантовой ямой
УДК 621.315.592.9
АННОТАЦИЯ В работе предложена аналитическая модель туннельно-рекомбинационных процессов при прямом и обратном смещениях в светодиодных структурах на основе InGaN/GaN с квантовой ямой. Сопоставление модели с экспериментом позволило определить энергии центров рекомбинации в КЯ – 0.22 и 0.45 эВ. Эти энергии могут соответствовать центрам, которые образованы дефектными комплексами вдоль нитевидных дислокаций, таких как дивакансии ((VGa VN), и точечным изолированным дефектом, который наблюдается в слоях GaN n-типа, выращенных различными методами, соответственно.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА квантовая яма, наноразмерные гетероструктуры, туннельная рекомбинация, токоперенос, безызлучательные уровни рекомбинации
