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Studio del ruolo delle dislocazioni sulle performance elettro-ottiche di LEDs blu a nitruri

tenuto da Giulia Venturi (PhD student, UNIBO)

Nov 28, 2014 from 03:00 PM to 04:30 PM

Where Sala riunioni, I piano, viale Berti Pichat 6/2

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Abstract:

Le sorgenti di luce LED (Light Emitting Diode) rappresentano la nuova frontiera dell'illuminazione ad alta efficienza e durata. Esse trovano applicazione nel campo dell’illuminazione domestica, industriale, urbana, automotive (luce visibile), della purificazione dell’acqua (UV) e della comunicazione ottica nel visibile (Visible Light Comunication).

I nitruri dei gruppi III-V sono allo stato attuale tra i composti più adatti per la realizzazione di LEDs ad alta efficienza, in quanto il band engineering permette di costruire eterostrutture con piccolo mismatch reticolare ed emissione in una ampia gamma di lunghezze d’onda, dall’infrarosso all’ultravioletto.

Una questione di particolare interesse riguarda il ruolo dei difetti reticolari di linea presenti in tali eterostrutture, in particolare le threading dislocations, poichè a differenza dei LEDs basati su altri materiali, i LEDs a nitruri possono emettere luce anche se soggetti a densità di dislocazioni elevate (1010 cm-2).

Il nostro gruppo di ricerca ha portato avanti uno studio specifico su LEDs a nitruri dei gruppi III-V a Multi-Quantum-Wells (GaN/InGaN) cresciuti su substrato di zaffiro con orientazione <100>, con particolare riferimento al ruolo della densità di dislocazioni nella determinazione delle performances emissive dei devices, all’interno di un progetto internazionale in collaborazione con l’Università di Padova e il Cambridge Center for Gallium Nitride.

Le caratteristiche dei LEDs sono state investigate tramite tecniche di indagine differenti e complementari, quali spettroscopia elettro-ottica (elettroluminescenza), spettroscopia a giunzione di livelli profondi (Deep Level Transient Spectroscopy, DLTS), misure elettriche/capacitive e microscopia elettronica a scansione (SEM), in elettroni secondari e in corrente (Electron Beam Induced Current, EBIC).

Tale percorso di ricerca ha permesso di individuare i livelli elettronici intragap introdotti dalle dislocazioni, contribuendo a chiarire il ruolo di tali difetti strutturali sulle performance elettro-ottiche dei devices.