Высокотемпературная люминесценция в светодиодной гетероструктуре $n$-GaSb/$n$-InGaAsSb/$p$-AlGaAsSb с высоким потенциальным барьером

Исследованы электролюминесцентные свойства гетероструктуры $n$-GaSb/$n$-InGaAsSb/$p$-AlGaAsSb с высоким потенциальным барьером в зоне проводимости на гетерогранице II типа $n$-GaSb/$n$-InGaAsSb ($\Delta E_c$ = 0.79 эВ). В спектре электролюминесценции наблюдалось две полосы с энергиями максимумов 0.28 и 0.64 эВ при 300 K, связанные с излучательной рекомбинацией в $n$-InGaAsSb и $n$-GaSb соответственно. Во всем исследованном диапазоне температур $T$ = 290–480 K в активной области $n$-InGaAsSb вследствие ударной ионизации горячими электронами, разогретыми за счет скачка потенциала в зоне проводимости, происходит образование дополнительных электронно-дырочных пар, дающих вклад в излучательную рекомбинацию, что приводит к нелинейному возрастанию интенсивности электролюминесценции и выходной оптической мощности с увеличением тока накачки. При нагреве в интервале температур $T$ = 290–345 K наблюдалось сверхлинейное, а при $T>$ 345 K линейное увеличение мощности излучения длинноволновой полосы. В данной работе впервые сообщается об увеличении мощности излучения светодиодной гетероструктуры с ростом температуры. Показано, что рост мощности излучения при увеличении температуры обусловлен уменьшением пороговой энергии ударной ионизации вследствие сужения запрещенной зоны активной области.