Дослідження низькочастотного і високочастотного шуму у InGaN світлодіодах
Вантажиться...
Дата
2025
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Низькочастотний шум у світлодіоді прямо пов’язаний із наявністю дефектів у активній області і їх параметрами. Його дослідження є неруйнівним і швидким методом для характеризації таких пасток, що представляє інтерес для напівпровідникової галузі. Метою роботи є розробка і перевірка теоретичної моделі для опису оптичних шумів синіх світлодіодів із квантовими ямами на основі InGaN, яка ґрутнується на ідеї розгляду шуму як суперпозиції компонент різного походження, в якій низькочастотний шум представлено інтегралом з неперервним розподілом характерного часу релаксації. Предметом дослідження є механізми виникнення таких шумів і їхній внесок у результуючий шум світлодіоду, а також їх залежність від струму і температури. Об’єктом дослідження є комерційно доступні сині InGaN світлодіоди із квантовими ямами. Робота складається з трьох основних розділів та висновків. Перший розділ присвячений аналізу літературних джерел та теоретичним підходам до опису шумів світлодіода. Повний спектр шуму був розкладений на компоненти відповідно до представленої теоретичної моделі, яка включає низькочастотний 1/f-шум, шум генерації-рекомбінації та білий шум. Запропоновано моделювання 1/fy шуму як суперпозиції компонентів шуму генерації-рекомбінації на пастках з неперервним рівномірним широким розподілом характерного часу релаксації, а також розроблено відповідну модель температурної залежності для низькочастотного діапазону. Другий розділ містить інформацію про методологію експерименту, а саме деталі проектування та розробки власного вимірювального пристрою низькочастотного оптичного шуму. У третьому розділі наведені отримані оптичні спектри потужності шуму у широкому частотному діапазоні від мГц до МГц для різних значень струму та температури, їх аналіз і порівняння із запропонованою моделлю. Доведено збіг експериментальних результатів з моделлю 1/fy для низькочастотного діапазону та проведено підгонку.
Опис
Ключові слова
світлодіоди, оптичний шум, низькочастотний шум, високочастотний шум, генераційно-рекомбінаційний шум, спектральна густина потужності, лоренціана, синхронний підсилювач, трансімпедансний підсилювач, симуляція електричного шуму, light-emitting diodes, optical noise, low-frequency noise, highfrequency noise, generation-recombination noise, power spectral density, Lorentzian, lock-in amplifier, transimpedance amplifier, electrical noise simulation
Бібліографічний опис
Богомолов, Д. К. Дослідження низькочастотного і високочастотного шуму у InGaN світлодіодах : магістерська дис. : 105 Прикладна фізика та наноматеріали / Богомолов, Данило Костянтинович. - Київ, 2025. - 95 с.