Моделювання електричних та оптичних характеристик InGaN SQW свiтлодiодiв

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorІванова, Віта Вікторівна
dc.contributor.authorIльчук, Юлiя Миколаївна
dc.date.accessioned2026-05-29T12:09:30Z
dc.date.available2026-05-29T12:09:30Z
dc.date.issued2026
dc.description.abstractПояснювальна 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.
dc.description.abstractotherThe master’s thesis explanatory note includes 95 pages of text, 4 tables and 29 figures. A total of 49 references were used in the study. The purpose of this work is numerical simulation of an InGaN/GaN light-emitting diode structure with a single quantum well and analysis of the influence of active-region parameters on its electrical, recombination and spectral characteristics. Particular attention is paid to the influence of indium content, quantum well width, temperature and ABC-model parameters on the band profile, current-voltage characteristics, internal quantum efficiency and emission spectra. The work considers the physical features of InGaN/GaN heterostructures, including spontaneous and piezoelectric polarization, the quantum-confined Stark effect, carrier localization and the influence of quantum well parameters on optical transitions. The simulation was performed using the 1D-DDCC software package within a self-consistent numerical approach, which includes the solution of the Poisson equation, continuity equations, drift-diffusion current equations and the Schrödinger equation for the active region. The simulation results show that increasing the indium content in the quantum well leads to a deeper potential well, stronger band bending and a red shift of the emission spectrum. Decreasing the quantum well width, in contrast, causes a blue shift of the spectrum; however, it does not provide an unambiguous improvement of the optical characteristics, since it is accompanied by changes in emission intensity and carrier injection conditions. It is also shown that the temperature influence on spectral characteristics depends on the injection regime, while an increase in the contribution of SRH recombination leads to a decrease in internal quantum efficiency. The obtained results demonstrate that optimization of the active region of InGaN/GaN LEDs is a multiparameter problem. It requires simultaneous consideration of the quantum well composition, its width, internal polarization fields, recombination losses and the operating regime of the structure.
dc.format.extent95 с.
dc.identifier.citationІльчук, Ю. М. Моделювання електричних та оптичних характеристик InGaN SQW свiтлодiодiв : магістерська дис. : 105 Прикладна фiзика та наноматерiали / Ільчук Юлiя Миколаївна. – Київ, 2026. – 95 с.
dc.identifier.orcid0000-0003-1746-9246
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/81357
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.subjectчисельне моделювання
dc.subjectInGaN/GaN
dc.subjectсвiтлодiод
dc.subjectквантова яма
dc.subject1D-DDCC
dc.subjectдрейфово-дифузiйна модель
dc.subjectквантово-обмежений ефект Штарка
dc.subjectABC-модель
dc.subjectвнутрiшня квантова ефективнiсть
dc.subjectспектри випромiнювання
dc.subjectnumerical simulation
dc.subjectInGaN/GaN
dc.subjectlight-emitting diode
dc.subjectquantum well
dc.subject1D-DDCC
dc.subjectdrift-diffusion model
dc.subjectquantum-confined Stark effect
dc.subjectABC model
dc.subjectinternal quantum efficiency
dc.subjectemission spectra
dc.subject.udc621.382.3:535.2
dc.titleМоделювання електричних та оптичних характеристик InGaN SQW свiтлодiодiв
dc.typeMaster Thesis

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Ilchuk_magistr.pdf
Розмір:
1.89 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (ПФ)
Магістерські роботи