Конкурирующие процессы в нитридных твёрдых растворах светодиодов с множественными квантовыми ямами

Исследована природа конкурирующих процессов, приводящих к сужению и уширению ширины спектров электролюминесценции на полувысоте под действием тока в нитридных светодиодах, излучающих на длинах  волн 270–280 нм и 530–540 нм. Выяснено, что в нитридных с множественных квантовых ямах (МКЯ), наряду со случайными флуктуациями состава, могут присутствовать локальные области с нарушенной стехиометрией состава твердого раствора, обогащенные возбужденными дефектами. Показано, что захват инжектируемых носителей заряда такими дефектами в МКЯ, находящихся в области объемного заряда p–n  перехода, приводит к их координационной перестройке в решетке, а также к более равновесному состоянию твердого раствора и сопровождается сужением ширины спектра на половине высоты. Однако этот процесс является источником потерь носителей заряда, снижающим внешнюю квантовую эффективность светодиодов в максимуме. Экспериментально показано, что чем выше уровень разупорядоченности твердого  раствора, тем ниже значения внешней квантовой эффективности. Увеличение ширины спектра светодиодов на половине высоты вызвано неравновесным заполнением латеральных неоднородностей состава твердого  раствора носителями заряда в МКЯ, находящихся вне области объемного заряда. Этот процесс вызывает падение внешней квантовой эффективности при плотностях тока j > 30 А/см².