Моделювання електричних та оптичних характеристик InGaN SQW свiтлодiодiв
Вантажиться...
Дата
2026
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Пояснювальна записка магістерської дисертації за обсягом становить 95 сторінок, містить 4 таблиці та 29 рисунків. Для дослідження було використано 49 бібліографічних найменувань.
Метою роботи є чисельне моделювання світлодіодної структури InGaN/GaN з однією квантовою ямою та аналіз впливу параметрів активної області на її електричні, рекомбінаційні та спектральні характеристики. Особливу увагу приділено дослідженню впливу вмісту індію, ширини квантової ями, температури та параметрів ABC-моделі на зонний профіль, вольт-амперні характеристики, внутрішню квантову ефективність і спектри випромінювання.
У роботі розглянуто фізичні особливості InGaN/GaN гетероструктур, зокрема спонтанну та п’єзоелектричну поляризацію, квантово-обмежений ефект Штарка, локалізацію носіїв заряду та вплив параметрів квантової ями на оптичні переходи. Моделювання виконувалося за допомогою програмного пакета 1D-DDCC у межах самоузгодженого чисельного підходу, що включає розв’язання рівняння Пуассона, рівнянь неперервності, дрейфово-дифузійних рівнянь струму та рівняння Шредінгера для активної області.
У результаті моделювання встановлено, що збільшення вмісту індію в квантовій ямі приводить до поглиблення потенціальної ями, посилення викривлення зон і довгохвильового зсуву спектра випромінювання. Зменшення ширини квантової ями, навпаки, спричиняє короткохвильовий зсув спектра, однак не забезпечує однозначного покращення оптичних характеристик, оскільки супроводжується зміною інтенсивності випромінювання та умов інжекції носіїв. Також показано, що температурний вплив на спектральні характеристики залежить від режиму інжекції, а збільшення внеску SRH-рекомбінації приводить до зниження внутрішньої квантової ефективності.
Отримані результати показують, що оптимізація активної області InGaN/GaN світлодіодів є багатопараметричною задачею, у якій необхідно одночасно враховувати склад квантової ями, її ширину, внутрішні поляризаційні поля, рекомбінаційні втрати та робочий режим структури.
Опис
Ключові слова
чисельне моделювання, InGaN/GaN, свiтлодiод, квантова яма, 1D-DDCC, дрейфово-дифузiйна модель, квантово-обмежений ефект Штарка, ABC-модель, внутрiшня квантова ефективнiсть, спектри випромiнювання, numerical simulation, InGaN/GaN, light-emitting diode, quantum well, 1D-DDCC, drift-diffusion model, quantum-confined Stark effect, ABC model, internal quantum efficiency, emission spectra
Бібліографічний опис
Ільчук, Ю. М. Моделювання електричних та оптичних характеристик InGaN SQW свiтлодiодiв : магістерська дис. : 105 Прикладна фiзика та наноматерiали / Ільчук Юлiя Миколаївна. – Київ, 2026. – 95 с.