مطالعه تأثیر دما بر روی خواص نوری ledهای نانوساختارهای نیتریدی

قطعات اپتوالکترونیکی گالیوم نیتریدی می توانند در محدوده طیف وسیعی از مادون قرمز تا ماوراء بنفش نور گسیل کنند. نیمه هادی های نیتریدی گروه iii و آلیاژهای آنها، که به علت داشتن باند انرژی بزرگ دارای پایداری حرارتی بالا هستند، در گسیل های نوری، گذار نوری مستقیم دارند که بنابراین دارای پتانسیل لازم برای استفاده در قطعات با توان و بهره بالا می باشند. وقتی که قطعات نوری در شرایط نایکسان قرار می گیرند، دمای محیط تغییر می کند. از آنجایی که توزیع حاملین، نقاط نقص، انتشار حاملین و بسیاری متغیرهای دیگر وابسته به دما هستند. اثر دما بر روی مشخصه های دیود نور گسیل بسیار مهم است، با این وجود مطالعات محدودی در این زمینه صورت گرفته است. برای بررسی این اثرات، باید تأثیر تغییرات دمایی بر روی خواص نوری و الکتریکی دیودهای نور گسیل مورد مطالعه قرار گیرد. در این پایان نامه، یک دیود نور گسیل نیتریدی با ساختار نامتجانس برای بررسی در نظر گرفته شده است، به طوری که در گذار از تراز پایه ی الکترون به تراز پایه ی حفره، نور گسیل شده در محدوده ی بنفش است. ناحیه ی فعال این دیود شامل 3 سد و 2 چاه کوانتومی می باشد. با استفاده از روش های عددی تفاضل محدود و نیوتون-رافسون، معادلات لازم برای شبیه سازی ناحیه ی فعال دیود نور گسیل به صورت الگوریتم خودسازگار محاسبه شدند. پس از شبیه سازی پارامترهایی از جمله بازترکیب نوری، بازترکیب غیر نوری و بهره ی کوانتومی داخلی به دست آورده شدند. با تغییر دما، تغییرات قابل ملاحظه ای در پارامترهای به دست آمده مشاهده شد. با افزایش دما، بازترکیب نوری و غیر نوری افزایش می یابند اما بهره ی کوانتومی داخلی افت پیدا می کند.