Токовый шум и падение эффективности светодиодов при туннелировании носителей из квантовой ямы InGaN/GaN с участием дефектов

Проведены измерения токовых зависимостей спектральной плотности токового шума и квантовой эффективности в зеленых и синих светодиодах с квантовыми ямами InGaN/GaN. Показано, что уровень шума сильно растет в области больших токов, при которых наблюдается падение квантовой эффективности. Механизм формирования токового шума связывается с прыжковым транспортом по состояниям центров окраски в GaN через $n$-барьер квантовой ямы InGaN/GaN. Источником шума является прыжковое сопротивление области пространственного заряда, ограничивающее ток термоактивированных электронов в квантовую яму. Падение эффективности и рост уровня шума связываются с изменением направления электрического поля вблизи квантовой ямы при высоких уровнях инжекции и увеличением туннельной утечки дырок из квантовой ямы. Показано, что экспериментальные частотные спектры токового шума, имеющие при рабочих токах вид лоренцевского спектра, связаны с частотой перескока между глубокими центрами вблизи квантовой ямы InGaN/GaN и максвелловской релаксацией в область пространственного заряда.