تحقيق شامل في الخصائص الكهروضوئية لمصباح LED قائم على أسلاك نانو AlN مضاف إليها Ga للتطبيقات في نطاق UV-C

بهدف استهداف تطبيقات التعقيم، تم الإبلاغ عن تحقيق مصباح LED قائم على أسلاك نانو AlN بطول 285 نانومتر، مع التركيز على الدراسة الشاملة لخصائصه الكهروضوئية. يتكون المنطقة الفعالة من AlGaN، بمحتوى Ga يصل إلى 1% كحد أقصى، كما تم قياسه بواسطة مطياف الأشعة السينية المخصصة للطاقة. تم التحقيق في الخصائص الضوئية بواسطة التألق الكاثودي (CL) والتألق الضوئي. تكشف هذه القياسات عن درجة عالية من التوطن لزوجي الإلكترون والثقب على مراكز إعادة التركيب التي تتصرف كالنقاط الكمومية. تظهر موصلات pn-AlN سلوكًا مشابهاً للديود مع فارق قدره 5 أوامر من حيث الحجم بين ±10 فولت. العوامل الرئيسية المحدودة للتيار عند bias الأمامي الأكبر تكون ناتجة عن حقن محدود بالنفق تتبع نموذج فاولر-نوردهايم. تظهر قياسات CL المتاحة مكانياً والقياسات الناتجة عن شعاع الإلكترون أن المنطقة النشطة تتداخل مع منطقة الشحنة الفضائية. أخيرًا، تم إجراء مطيافية الإضاءة الكهربائية (EL). سمحت لنا هذه المنهجية بتحديد القيود الحالية، وكان العائق الرئيسي هو كفاءة الحقن، مما يفتح الطريق لحلول تحسين الكفاءة.