Введение
Глава 1. Обзор литературы и постановка задач диссертационной работы 13
1.1 Взаимодействие СЭП с полупроводниками и диэлектриками 14
1.2 Излучательная рекомбинация в квантовых ямах InGaN 17
1.2.1 Модель идеальной квантовой ямы 17
1.2.2 Хвосты плотности состояний в квантовых ямах InGaN 19
1.2.3 Пьезоэлектрические поля в квантовых ямах InGaN 20
1.2.4 Модель двумерной комбинированной плотности состояний 21
1.2.5 Модель двумерной донорно-акцепторной рекомбинации в квантовых ямах InGaN/GaN 24
1.2.6 Стимулированная люминесценция и лазерная генерация в гетероструктурах InGaN/GaN 25
1.3 Деградация гетероструктур на основе InGaN/GaN 27
1.3.1 Деградация светодиодных гетероструктур на основе InGaN/GaN 28
1.3.2 Катастрофическая деградация лазерных гетероструктур на основе InGaN/GaN 37
Выводы по главе 1 39
Глава 2. Исследуемые образцы и методика эксперимента 41
2.1 Образцы для исследования 41
2.1.1 Гетероструктуры на основе квантоворазмерной активной области InGaN/GaN 41
2.1.2 Эпитаксиальные слои GaN с разной плотностью дислокаций 43
2.2 Методика эксперимента 44
2.2.1 Время-разрешённая люминесцентная спектрометрия 44
2.2.2 Низкотемпературные измерения спектров КЛ 49
2.2.3 Измерение интегральных спектров люминесценции 50
2.2.4 Измерение спектров возбуждения и ФЛ при облучении Xe-лампой 52
2.2.5 Измерение спектров пропускания 53
2.2.6 Фотографирование спектров КЛ гетероструктур 53
2.2.7 Фоторегистрация пространственного распределения свечения по поверхности образцов 54
Глава 3. Особенности люминесценции гетероструктур INGAN/GAN и эпитаксиальных слоёв GAN при возбуждении СЭП 56
3.1 Стимулированная КЛ в гетероструктурах на основе InGaN/GaN 56
3.2 Флуктуации спектральных и амплитудных характеристик стимулированной КЛ в гетероструктурах InGaN/GaN 61
3.3 Низкотемпературная КЛ InGaN – квантовых ям и слоёв GaN 64
3.4 Влияние уровня возбуждения на спектрально-кинетические характеристики спонтанной люминесценции гетероструктур InGaN/GaN 66
3.5 Время-разрешённая люминесценция гетероструктур InGaN/GaN 71
3.6 Фотовозбуждение и фотолюминесценция гетероструктур InGaN/GaN 73
3.7 Вклад излучения сапфировой подложки в спектр КЛ исследуемых структур 79
3.8 Влияние плотности дислокаций на люминесценцию эпитаксиальных слоёв GaN 83
3.9 Обсуждение особенностей излучательной рекомбинации в гетероструктурах InGaN/GaN при возбуждении СЭП 87
Выводы по главе 3 94
Глава 4. Разрушение гетероструктур INGAN/GAN и эпитаксиальных слоёв GAN при возбуждении СЭП 96
4.1 Морфология разрушений в гетероструктурах InGaN/GaN 96
4.2 Морфология разрушений в эпитаксиальных слоях GaN 104
4.3 Обсуждение механизмов разрушения структур на основе нитрида галлия под действием СЭП 109
4.4 Способ диагностики электрических микронеоднородностей в гетероструктурах на основе InGaN/GaN 113
Выводы по главе 4 120
Глава 5. Взаимодействие люминесценции гетероструктур INGAN/GAN с электронно-пучковыми разрушениями 122
5.1 Пространственное распределение спонтанной люминесценции InGaN-КЯ в образцах с электронно-пучковыми разрушениями 122
5.2 Пространственное распределение стимулированной люминесценции InGaN-КЯ в образцах с электронно-пучковыми разрушениями 124
5.2.1 Локальные «зеркала» 124
5.2.2 Дифракционные микроструктуры 127
Выводы по главе 5 131
Основные выводы 133
Список сокращений и условных обозначений 136
Список литературы 137
