Caratterizzazione elettrica e ottica di dispositivi in GaN con emissione nel blu e profondo ultravioletto

Lo scopo di questo lavoro è la caratterizzazione e l’analisi dell’affidabilità di strutture laser-like e diodi laser Blu-ray in InGaN, e l’indagine del comportamento spettrale in temperatura di LED nel profondo ultravioletto in AlGaN. Per ottenere questo scopo sono state effettuate misurazioni elettriche, capacitive, ottiche e termiche. I test di affidabilità sono stati compiuti a 70 °C alle correnti rispettivamente di 600 mA e 36 mA (in modo da mantenere costante la densità di corrente). Le caratteristiche elettriche mostrano un degrado logaritmico nel tempo, mentre le caratteristiche ottiche un degrado inizialmente esponenziale che diventa poi lineare nel tempo. Da quest’ultime misure si può inoltre estrapolare un aumento lineare nella concentrazione di difetti con la radice quadrata del tempo. Limitatamente ai LED DUV, si è evidenziata per il picco del verde un’origine dipendente dalla ricombinazione monomolecolare tramite livelli profondi, mentre il picco nel violetto (o meglio, ultravioletto) passa da una dipendenza dalla ricombinazione monomolecolare a basse temperature (-50 °C ) ad una dipendenza dalla ricombinazione bimolecolare ad alte temperature (70 °C )