Современные проблемы физики / PhysicalReviewpdf / Bakhtizin

© Е‡ıЪЛБЛМ к.б., 2001

BLUE DIODES

R. Z. BAKHTIZIN

Operational principles of blue and green lightemitting diodes as well as laser diodes which are based on group III element nitrides, the history of their creation, and the principal challenges that had to be met are discussed.

й·ТЫК‰ВМ˚ Ф ЛМˆЛФ˚ ‡·УЪ˚ cЛМЛı Л БВОВ- М˚ı Т‚ВЪУ‰ЛУ‰У‚ Л О‡БВ М˚ı ‰ЛУ‰У‚ М‡ УТМУ- ‚В МЛЪ Л‰У‚ ˝ОВПВМЪУ‚ „ ЫФФ˚ III, ЛТЪУ Лfl Лı ТУБ‰‡МЛfl Л УТМУ‚М˚В Ъ Ы‰МУТЪЛ, НУЪУ-˚В Ф Л ˝ЪУП МВУ·ıУ‰ЛПУ ·˚ОУ Ф ВУ‰УОВЪ¸.

www.issep.rssi.ru

ЗЗЦСЦзаЦ

иУОЫ˜ВМЛВ Т‚ВЪ‡ ·˚ОУ Б‡‰‡˜ВИ ФВ ‚УТЪВФВММУИ ‚‡КМУТЪЛ ‰Оfl ˜ВОУ‚В˜ВТЪ‚‡ В˘В М‡ Б‡ В ˆЛ‚ЛОЛБ‡ˆЛЛ, Ъ‡Н Н‡Н ТФУТУ·ТЪ‚У‚‡ОУ ЫТНУ ВМЛ˛ В„У ‡Б‚ЛЪЛfl (ЛТФУО¸БУ‚‡- МЛВ ЛТЪУ˜МЛНУ‚ Т‚ВЪ‡ УБМ‡˜‡ОУ ˝ЩЩВНЪЛ‚МУВ Ы‰ОЛМВМЛВ Т‚ВЪУ‚У„У ‰Мfl, Ф У‰УОКВМЛВ УТП˚ТОВММУИ ‰ВflЪВО¸- МУТЪЛ ‚ ФУПВ˘ВМЛflı Л Ъ.‰.). з‡˜ЛМ‡fl Т ЛТФУО¸БУ‚‡МЛfl УЪН ˚ЪУ„У У„Мfl ˝‚УО˛ˆЛfl Т‚ВЪУЪВıМЛНЛ Б‡НО˛˜‡О‡Т¸ ‚ ЛБУ· ВЪВМЛЛ ‚ТВ ·УОВВ fl НЛı Л ˝ЩЩВНЪЛ‚М˚ı ЛТЪУ˜МЛНУ‚ Т‚ВЪ‡. д‡Н Л ПМУ„ЛВ ‰ Ы„ЛВ ‚‡КМВИ¯ЛВ ‰УТЪЛКВМЛfl ˜ВОУ‚В˜ВТЪ‚‡ (Т‚flБ¸ М‡ ·УО¸¯Лı ‡ТТЪУflМЛflı, ФВ В‰‡˜‡ ПЫБ˚НЛ, ЛБУ· ‡КВМЛИ, …), ˝ЪУ М‡Ф ‡‚ОВМЛВ ФУОЫ˜ЛОУ ЛМЪВМТЛ‚МУВ ‡Б‚ЛЪЛВ ‚ ФУТОВ‰МЛВ 100–120 ОВЪ. З‡К- МУИ ‚ВıУИ М‡ ˝ЪУП ФЫЪЛ ТЪ‡ОУ ЛБУ· ВЪВМЛВ ‚ 1879 „У‰Ы н.А. щ‰ЛТУМУП ˝ОВНЪ Л˜ВТНУИ О‡ПФ˚ М‡Н‡ОЛ‚‡МЛfl. мТФВıЛ ЩЛБЛНЛ „‡БУ‚У„У ‡Б fl‰‡ ‚ 20-В „У‰˚ XX ‚ВН‡ Ф Л- ‚ВОЛ Н ‡Б ‡·УЪНВ МВУМУ‚˚ı О‡ПФ, „‡БУ ‡Б fl‰М˚ı О‡ПФ ‚˚ТУНУ„У ‰‡‚ОВМЛfl, О˛ПЛМВТˆВМЪМ˚ı О‡ПФ, „‡ОУ„ВММ˚ı О‡ПФ М‡Н‡ОЛ‚‡МЛfl. ᇂ ¯ВМЛВ ˝ЪУ„У ˝Ъ‡Ф‡ Т‚ВЪУЪВıМЛНЛ ФУБ‚УОЛОУ В¯ЛЪ¸ Б‡‰‡˜Л УТ‚В˘ВМЛfl ЛМЪВ ¸В У‚ Ф УП˚¯ОВММ˚ı Л КЛО˚ı Б‰‡МЛИ, ЫОЛˆ, УЩУ ПОВМЛfl ˆВМЪ У‚ ‰УТЫ„‡ Л ВНО‡П˚.

лЗЦнйабгмуАыфаЦ СайСх

ЗУ ‚ЪУ УИ ФУОУ‚ЛМВ XX ‚ВН‡ ФУfl‚Оfl˛ЪТfl Ф ЛМˆЛФЛ- ‡О¸МУ МУ‚˚В ЛТЪУ˜МЛНЛ Т‚ВЪ‡, УТМУ‚‡ММ˚В М‡ ЛТФУО¸- БУ‚‡МЛЛ ФУОЫФ У‚У‰МЛНУ‚˚ı ЪВıМУОУ„ЛИ, Л Н М‡˜‡ОЫ 1962 „У‰‡ ТУБ‰‡М ФВ ‚˚И Т‚ВЪУЛБОЫ˜‡˛˘ЛИ ‰ЛУ‰ (Т‚В- ЪУ‰ЛУ‰) – ·‡БУ‚˚И ˝ОВПВМЪ УФЪУ˝ОВНЪ УМЛНЛ ( ЛТ. 1). йМ ТУТЪУЛЪ ЛБ ‡НЪЛ‚МУ„У ТОУfl, ‚НО˛˜‡˛˘В„У ˝ОВНЪ УМ- МУ-‰˚ У˜М˚И ФВ ВıУ‰ Т ı‡ ‡НЪВ МУИ ¯Л ЛМУИ Б‡Ф В- ˘ВММУИ БУМ˚ Eg Л Б‡НО˛˜ВММУ„У ПВК‰Ы ФУОЫФ У‚У‰МЛ- Н‡ПЛ n- Ë p-ÚËÔ‡, Ë ÓÏ˘ÂÒÍËı ÍÓÌÚ‡ÍÚÓ‚1. ÇÂ΢Ë̇ Eg УФ В‰ВОflВЪ ПЛМЛП‡О¸МЫ˛ ˝МВ „Л˛, МВУ·ıУ‰ЛПЫ˛ ‰Оfl ФВ ВıУ‰‡ ˝ОВНЪ УМ‡ ЛБ ‚‡ОВМЪМУИ БУМ˚ ‚ БУМЫ Ф У‚У‰Л- ПУТЪЛ. дУ„‰‡ ЪУН Ф УЪВН‡ВЪ ‚ Ф flПУП М‡Ф ‡‚ОВМЛЛ,

1 л‡П‡ ‚УБПУКМУТЪ¸ ТУБ‰‡МЛfl Т‚ВЪУ‰ЛУ‰У‚ ‚ФВ ‚˚В ·˚О‡ ФУ- Н‡Б‡М‡ В˘В ‚ 1927 „У‰Ы й.З. гУТВ‚˚П, ЪУ„‰‡ ТУЪ Ы‰МЛНУП зЛКВ„У У‰ТНУИ ‡‰ЛУО‡·У ‡ЪУ ЛЛ, Ф Л ЛТТОВ‰У‚‡МЛЛ Т‚В˜ВМЛfl ФУОЫФ У‚У‰МЛНУ‚У„У Н ЛТЪ‡ОО‡ Н‡ ·У ЫМ‰‡ SiC, ‚˚Б‚‡ММУ„У Ф УФЫТН‡МЛВП ЪУН‡ (Т‚В˜ВМЛВ гУТВ‚‡).

êËÒ. 2. ᇂЛТЛПУТЪ¸ ¯Л ЛМ˚ Б‡Ф В˘ВММУИ БУМ˚ Eg‡БОЛ˜М˚ı ФУОЫФ У‚У‰МЛНУ‚˚ı ТУВ‰ЛМВМЛИ УЪ ‰ОЛ- М˚ ıЛПЛ˜ВТНУИ Т‚flБЛ (ПВК‡ЪУПМУ„У ‡ТТЪУflМЛfl), НУЪУ ‡fl УН‡Б˚‚‡ВЪ УТМУ‚МУВ ‚ОЛflМЛВ М‡ ‚ВОЛ˜ЛМЫ Eg . б‡ПВЪЛП, ˜ЪУ ТУВ‰ЛМВМЛfl „ ЫФФ˚ II–VI ЛПВ˛Ъ ФУТЪУflММ˚В В¯ВЪНЛ, НУЪУ ˚В ·ОЛБНЛ Н ФУТЪУflММУИВ¯ВЪНЛ GaAs. СОfl М‡„Оfl‰МУТЪЛ Ф Л‚В‰ВМ˚ ТФВНЪ ‚Л‰ЛПУ„У ЛБОЫ˜ВМЛfl Л ФУТЪУflММ˚В В¯ВЪНЛ МВНУЪУ-˚ı ‡ТФ УТЪ ‡МВММ˚ı ФУ‰ОУКВН

˝ÎÂÍÚ ÓÌ˚ Ô ÓıÓ‰flÚ ˜Â ÂÁ Ô ÂıÓ‰ ÒÓ ÒÚÓ ÓÌ˚ n-ÔÓÎÛ- Ô Ó‚Ó‰ÌË͇, ‡ ‰˚ ÍË – ÒÓ ÒÚÓ ÓÌ˚ p-ФУОЫФ У‚У‰МЛН‡, ‚ ВБЫО¸Ъ‡ЪВ ˜В„У ‚ У·О‡ТЪЛ p–n-ФВ ВıУ‰‡ Ф УЛТıУ‰ЛЪ ЛБОЫ˜‡ЪВО¸М‡fl ВНУП·ЛМ‡ˆЛfl Т У· ‡БУ‚‡МЛВП ЩУЪУМУ‚ Т ˝МВ „ЛВИ hν ≈ Eg . щЪУЪ Ф УˆВТТ В‡ОЛБЫВЪТfl ОЛ¯¸ ‚ Ъ‡Н М‡Б˚‚‡ВП˚ı Ф flПУБУММ˚ı ФУОЫФ У‚У‰МЛН‡ı, УЪОЛ˜‡˛- ˘ЛıТfl УТУ·УИ БУММУИ ТЪ ЫНЪЫ УИ (‰МУ БУМ˚ Ф У‚У‰ЛПУТЪЛ Л ФУЪУОУН ‚‡ОВМЪМУИ БУМ˚ ‡ТФУОУКВМ˚ Ф Л У‰МУП БМ‡˜ВМЛЛ ‚УОМУ‚У„У ‚ВНЪУ ‡), ‚ НУЪУ ˚ı ЛМЪВМТЛ‚МУТЪ¸ Ф flП˚ı УФЪЛ˜ВТНЛı ФВ ВıУ‰У‚ БМ‡˜ЛЪВО¸МУ Ф В‚УТıУ- ‰ЛЪ ЛМЪВМТЛ‚МУТЪ¸ МВФ flП˚ı.

ÇÂ΢ËÌ˚ Eg ‰Оfl ФУОЫФ У‚У‰МЛНУ‚, ЛБОЫ˜‡˛˘Лı ‚ ‚Л‰ЛПУИ Л Ф ЛОВ„‡˛˘Лı Н МВИ У·О‡ТЪflı ТФВНЪ ‡, Ф Л- ‚В‰ВМ˚ М‡ ЛТ. 2. д‡Н ‚Л‰МУ, ˜ЪУ·˚ ТУБ‰‡Ъ¸ Т‚ВЪУ‰ЛУ‰˚ ЛОЛ О‡БВ М˚В ‰ЛУ‰˚, ‡·УЪ‡˛˘ЛВ ‚ ‚Л‰ЛПУИ У·О‡ТЪЛ ТФВНЪ ‡, МВУ·ıУ‰ЛПУ ЛТФУО¸БУ‚‡Ъ¸ П‡ЪВ Л‡О˚ Т ¯Л Л- МУИ Б‡Ф В˘ВММУИ БУМ˚ >2 ˝З.

СУО„УВ ‚ ВПfl П‡ТТУ‚УВ Ф УЛБ‚У‰ТЪ‚У Т‚ВЪУ‰ЛУ‰У‚ У„ ‡МЛ˜Л‚‡ОУТ¸ Ф Л·У ‡ПЛ, ЛБОЫ˜‡˛˘ЛПЛ ‚ Н ‡ТМУИ Л ЛМЩ ‡Н ‡ТМУИ У·О‡ТЪflı ТФВНЪ ‡. л‚ВЪУ‰ЛУ‰˚ ЛБ„УЪ‡‚- ОЛ‚‡ОЛ М‡ УТМУ‚В ‡ ТВМЛ‰‡ „‡ООЛfl GaAs Л В„У Ъ‚В ‰У„У‡ТЪ‚У ‡ AlGaAs. иВ ‚˚В БВОВМ˚В Т‚ВЪУ‰ЛУ‰˚ ‰ВО‡ОЛ ЛБ ЩУТЩЛ‰‡ „‡ООЛfl GaP, ‡ ТЛМЛВ – ЛБ Н‡ ·Л‰‡ Н ВПМЛfl SiC. й‰М‡НУ ˝ЪЛ П‡ЪВ Л‡О˚ ı‡ ‡НЪВ ЛБЫ˛ЪТfl МВФ flПУИ БУММУИ ТЪ ЫНЪЫ УИ, ‚ТОВ‰ТЪ‚ЛВ ˜В„У ФУОЫ˜‡ВЪТfl ЛБОЫ˜В- МЛВ ТО‡·УИ ЛМЪВМТЛ‚МУТЪЛ.

мН‡КВП МВНУЪУ ˚В Ф ЛПВМВМЛfl Т‚ВЪУ‰ЛУ‰У‚, ‡ Ъ‡Н- КВ О‡БВ М˚ı ‰ЛУ‰У‚, ЛБОЫ˜‡˛˘Лı ‚ ‡БОЛ˜М˚ı У·О‡Т- Ъflı ТФВНЪ ‡ [1–4].

1)Ы‚ВОЛ˜ВМЛВ ВПНУТЪЛ М‡НУФЛЪВОВИ М‡ НУПФ‡НЪ-

‰ЛТН‡ı (CD) Л ˆЛЩ У‚˚ı ‚Л‰ВУ‰ЛТН‡ı (DVD). н‡Н Н‡Н ФОУЪМУТЪ¸ Б‡ФЛТЛ 1/λ2, ÚÓ Î˯¸ Á‡ Ò˜ÂÚ Á‡ÏÂÌ˚ Í ‡Ò-

МУ„У О‡БВ МУ„У ‰ЛУ‰‡ М‡ ЩЛУОВЪУ‚˚И Т ЫПВМ¸¯ВМЛВП ‰ОЛМ˚ ‚УОМ˚ ЛБОЫ˜ВМЛfl λ ‚ 2 ‡Б‡ У·˙ВП Ф‡ПflЪЛ ‚УБ ‡- ТЪ‡ВЪ ‚ 4 ‡Б‡ (Т 4,7 ‰У 15 Й·‡ИЪ);

2)ТУБ‰‡МЛВ ФУОМУˆ‚ВЪМ˚ı ‰ЛТФОВИМ˚ı ˝Н ‡МУ‚. дУП·ЛМЛ Ыfl InGaN-, AlGaN- Л GaAlAs-Т‚ВЪУ‰ЛУ‰˚, ПУКМУ ФУОЫ˜ЛЪ¸ О˛·УИ Ы˜‡ТЪУН ‚Л‰ЛПУ„У ТФВНЪ ‡ Т Н‡˜ВТЪ‚УП, Ф В‚УТıУ‰fl˘ЛП ЛБ‚ВТЪМ˚И ЪВОВ‚ЛБЛУММ˚И ТЪ‡М‰‡ Ъ NTSC ( ЛТ. 3, ‡);

3)‚ ЫТЪ УИТЪ‚‡ı УЪУ· ‡КВМЛfl ЛМЩУ П‡ˆЛЛ, ЫОЛ˜- М˚ı Т‚ВЪУЩУ ‡ı, ТЛТЪВП‡ı ‡‚‡ ЛИМУ„У УФУ‚В˘ВМЛfl Л Ъ.‰. ( ЛТ. 3, ·);

4)‚ ˆ‚ÂÚÌ˚ı ·Á Ì˚ı Ô ËÌÚ ‡ı ‚˚ÒÓÍÓ„Ó ‡Á Â- ¯ÂÌËfl;

5)‚ ТЛТЪВП‡ı Т‚flБЛ М‡ УТМУ‚В ‚УОУНУММУ-УФЪЛ˜ВТ- НЛı ОЛМЛИ;

6)‚ Ф УЛБ‚У‰ТЪ‚В ˝НУМУПЛ˜М˚ı УТ‚ВЪЛЪВО¸М˚ı ЫТЪ-УИТЪ‚ Т Б‡ПВМУИ У·˚˜М˚ı О˛ПЛМВТˆВМЪМ˚ı О‡ПФ Л О‡ПФ М‡Н‡ОЛ‚‡МЛfl.

зУ ‰Оfl ФУОЫ˜ВМЛfl ‚˚ТУНУИ ЛМЪВМТЛ‚МУТЪЛ ЛБОЫ˜В- МЛfl МЫКМ˚ Ф flПУБУММ˚В П‡ЪВ Л‡О˚. АМ‡ОЛБ ‚УБПУКМ˚ı

‚ ВПВМЛ КЛБМЛ ·˚ОУ ‰УТЪЛ„МЫЪУ Б‡ Т˜ВЪ ЫПВМ¸¯ВМЛfl ˜ЛТО‡ ‰ВЩВНЪУ‚ ЫФ‡НУ‚НЛ Л ‰ЛТОУН‡ˆЛИ М‡ ПВКЩ‡БМУИ „ ‡МЛˆВ GaAs/ZnSe УЪ 106 ‰Ó 103 ÒÏ−2, МУ ‰‡КВ ‚ ˝ЪУП ТОЫ˜‡В УЪ‰ВО¸М˚В ‰ВЩВНЪ˚ Ф У‰УОК‡ОЛ ‰ЛЩЩЫМ‰Л У- ‚‡Ъ¸ ФУ У·˙ВПЫ, Ф Л‚У‰fl Н ‡Б ˚‚Ы УЪМУТЛЪВО¸МУ ТО‡- ·˚ı Т‚flБВИ ‚ ТУВ‰ЛМВМЛflı II–VI Л ‚˚ıУ‰Ы Ф Л·У У‚ ЛБ ТЪ Уfl. лЛТЪВП‡ЪЛ˜ВТНЛВ ЛТТОВ‰У‚‡МЛfl, ‚˚ФУОМВММ˚В ‚ НУПФ‡МЛЛ “Sony”, ФУН‡Б‡ОЛ, ˜ЪУ УЪ‚ВЪТЪ‚ВММ˚ПЛ Б‡ ‰В- „ ‡‰‡ˆЛ˛ fl‚Оfl˛ЪТfl Ъ‡НКВ Л ЪУ˜В˜М˚В ‰ВЩВНЪ˚, ‡ УˆВМНЛ ‚ ВПВМЛ КЛБМЛ Ф Л‚ВОЛ Н БМ‡˜ВМЛ˛ 3 104 ˜, ˜ЪУ БМ‡˜ЛЪВО¸МУ Ф В‚˚¯‡ОУ М‡·О˛‰‡ВП˚В 400 ˜ Л ЫН‡Б˚‚‡- ОУ М‡ ТЫ˘ВТЪ‚У‚‡МЛВ МВЫ˜ЪВММ˚ı Щ‡НЪУ У‚, У‰МЛП ЛБ НУЪУ ˚ı ПУ„ОУ ·˚Ъ¸ ‚ОЛflМЛВ УПЛ˜ВТНУ„У НУМЪ‡НЪ‡ ТУ ТЪУ УМ˚ -У·О‡ТЪЛ Ф Л·У ‡. н‡НЛВ НУМЪ‡НЪ˚ ТУБ‰‡˛Ъ ТЛО¸МУ ОВ„Л Ыfl ФУОЫФ У‚У‰МЛН, МУ ‰УФУОМЛЪВО¸МУВ-ОВ„Л У‚‡МЛВ ‡НЪЛ‚Л У‚‡ММ˚П ФО‡БПУИ ‡БУЪУП ПУКВЪ Ф Л‚У‰ЛЪ¸ Н УТЪЫ ТУФ УЪЛ‚ОВМЛfl У· ‡Бˆ‡ ЛБ-Б‡ ‚УБ ‡Т- Ъ‡МЛfl НУМˆВМЪ ‡ˆЛЛ ‰ВЩВНЪУ‚ Л Н В„У ФВ В„ В‚Ы Ф Л ˝НТФОЫ‡Ъ‡ˆЛЛ. зВ‰УТЪ‡ЪУ˜М˚В ‚ ВПВМ‡ КЛБМЛ Т‰В КЛ- ‚‡˛Ъ ¯Л УНУВ Ф ЛПВМВМЛВ Ф Л·У У‚ ЛБ ˝ЪЛı П‡ЪВ Л‡- ОУ‚, ıУЪfl УФ В‰ВОВММ˚В ФВ ТФВНЪЛ‚˚ Т‚flБ˚‚‡˛ЪТfl Т ·ОУН‡‰УИ ‰ЛЩЩЫБЛЛ ‰ВЩВНЪУ‚ ‚ ‡НЪЛ‚М˚И ТОУИ „ВЪВ У- О‡БВ У‚ ТОУflПЛ Т‚В ı В¯ВЪУН Т ФВ ВПВММУИ ‰ВЩУ П‡- ˆЛВИ, ‡ Ъ‡НКВ Т ЛТФУО¸БУ‚‡МЛВП ТУВ‰ЛМВМЛfl BeZnSe.

занкаС ЙАггаь а ЦЙй лигАЗх

аТТОВ‰У‚‡МЛfl Т‚УИТЪ‚ МЛЪ Л‰У‚ ˝ОВПВМЪУ‚ „ ЫФФ˚ III (AlN, GaN, InN) Л Лı ТФО‡‚У‚, Ф В‰ТЪ‡‚Оfl˛˘Лı ТУ·УИ ¯Л УНУБУММ˚В ФУОЫФ У‚У‰МЛНЛ Т Ф flП˚ПЛ УФЪЛ˜ВТНЛПЛ ФВ ВıУ‰‡ПЛ, ФУБ‚УОЛОЛ Б‡НО˛˜ЛЪ¸, ˜ЪУ УМЛ fl‚Оfl- ˛ЪТfl М‡Л·УОВВ ФВ ТФВНЪЛ‚М˚ПЛ П‡ЪВ Л‡О‡ПЛ ‰Оfl ЛБ„У- ЪУ‚ОВМЛfl Т‚ВЪУ- Л О‡БВ М˚ı ‰ЛУ‰У‚, ЛБОЫ˜‡˛˘Лı ‚У ‚ТВИ ‚Л‰ЛПУИ Л ЫО¸Ъ ‡ЩЛУОВЪУ‚УИ (240–620 МП) У·О‡Т- Ъflı ТФВНЪ ‡ (Ъ‡·О. 1). й‰М‡НУ В‡ОЛБ‡ˆЛfl ˝ЪЛı Ф ВЛПЫ- ˘ВТЪ‚ ·УОВВ 30 ОВЪ Т‰В КЛ‚‡О‡Т¸ БМ‡˜ЛЪВО¸М˚ПЛ Ъ Ы‰- МУТЪflПЛ ‚ ФУОЫ˜ВМЛЛ ТУУЪ‚ВЪТЪ‚Ы˛˘Лı П‡ЪВ Л‡ОУ‚. аБ-Б‡ П‡ОУТЪЛ НУ‚‡ОВМЪМУ„У ‡‰ЛЫТ‡ N Ф‡ ‡ПВЪ В- ¯ВЪНЛ Н ЛТЪ‡ООУ‚ МЛЪ Л‰У‚ БМ‡˜ЛЪВО¸МУ ПВМ¸¯В, ˜ВП

퇷Îˈ‡ 1. л ‡‚МВМЛВ ı‡ ‡НЪВ ЛТЪЛН МВНУЪУ ˚ı Т‚ВЪУ‰ЛУ‰У‚

Ы ‰ Ы„Лı ФУОЫФ У‚У‰МЛНУ‚˚ı ТУВ‰ЛМВМЛИ III–V „ ЫФФ,

‡ ·УО¸¯ЛВ БМ‡˜ВМЛfl ˝МВ „ЛЛ Т‚flБЛ (2,2 ˝З ‰Оfl GaN) fl‚- Оfl˛ЪТfl Ф Л˜ЛМУИ ‚˚ТУНУИ ЪВПФВ ‡ЪЫ ˚ ФО‡‚ОВМЛfl Л Б‡Ъ Ы‰Мfl˛Ъ ‚˚ ‡˘Л‚‡МЛВ Н ЛТЪ‡ООУ‚ ЛБ ‡ТФО‡‚‡, ФУ- ˝ЪУПЫ Лı, Н‡Н Ф ‡‚ЛОУ, ФУОЫ˜‡˛Ъ ‚ ‚Л‰В ПУМУН ЛТЪ‡О- ОЛ˜ВТНЛı ФОВМУН. СУ МВ‰‡‚МВ„У ‚ ВПВМЛ ‚ТВ ФОВМНЛ МЛЪ Л‰У‚, НУЪУ ˚В Ы‰‡‚‡ОУТ¸ ‚˚ ‡ТЪЛЪ¸, УЪОЛ˜‡ОЛТ¸ ‚˚ТУНУИ НУМˆВМЪ ‡ˆЛВИ Ф ЛПВТВИ n-ЪЛФ‡, У·ЫТОУ‚- ОВММУИ ·УО¸¯УИ ФОУЪМУТЪ¸˛ ‰ВЩВНЪУ‚, ˜ЪУ Ф ВФflЪТЪ- ‚У‚‡ОУ ТУБ‰‡МЛ˛ Ф ЛПВТВИ p-ÚËÔ‡ Ë ÚÂÏ Ò‡Ï˚Ï Ó· ‡ÁÓ- ‚‡Ì˲ p–n-Ô ÂıÓ‰Ó‚.

йТМУ‚МУИ Ф Л˜ЛМУИ, Ф ВФflЪТЪ‚У‚‡‚¯ВИ ФУОЫ˜ВМЛ˛ ‚˚ТУНУН‡˜ВТЪ‚ВММ˚ı ФОВМУН GaN, ·˚ОУ УЪТЫЪТЪ‚ЛВ ФУ‰ıУ‰fl˘Лı ФУ‰ОУКВН, Ф‡ ‡ПВЪ ˚ В¯ВЪНЛ Л НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ ЪВФОУ‚У„У ‡Т¯Л ВМЛfl НУЪУ ˚ı ТУУЪ‚ВЪТЪ‚У‚‡ОЛ ·˚ GaN. СУО„УВ ‚ ВПfl Ъ‡НЛВ ФОВМНЛ ‚˚ ‡˘Л‚‡ОЛ М‡ Т‡ФЩЛ В ( ‡ТТУ„О‡ТУ‚‡МЛВ В¯ВЪУН 13,5%), ‰УТЪУЛМТЪ- ‚‡ПЛ НУЪУ У„У fl‚Оfl˛ЪТfl ОЛ¯¸ ЪВ ПЛ˜ВТН‡fl ТЪУИНУТЪ¸ Л ‚УБПУКМУТЪ¸ У˜ЛТЪНЛ ФВ В‰ М‡˜‡ОУП УТЪ‡. С Ы„‡fl Ф У·ОВП‡ – ФУОЫ˜ВМЛВ Н ЛТЪ‡ООУ‚ p-ЪЛФ‡. иВ ‚˚В ‡- ·УЪ˚ ‚ ˝ЪУП М‡Ф ‡‚ОВМЛЛ ·˚ОЛ М‡˜‡Ъ˚ В˘В ‚ 60-В „У‰˚ XX ‚ВН‡, У‰М‡НУ ‚ТВ ФУФ˚ЪНЛ М‡‰ВКМУ ‚МВ‰ ЛЪ¸ ˝ОВПВМЪ˚ „ ЫФФ˚ II (Mg, Zn, Be) Н‡Н Ф ЛПВТЛ Б‡ПВ˘ВМЛfl, НУЪУ ˚В ·˚ ‰ВИТЪ‚У‚‡ОЛ Н‡Н ‡НˆВФЪУ ˚, Б‡‚В ¯ЛОЛТ¸ МВЫ‰‡˜ВИ. н Ы‰МУТЪЛ ·˚ОЛ Ъ‡Н ‚ВОЛНЛ, ˜ЪУ ‚ТЪ‡О ‚У- Ф УТ, ТОВ‰ЫВЪ ОЛ ‚УУ·˘В Ъ ‡ЪЛЪ¸ ‚ ВПfl М‡ ‡·УЪЫ Т ˝ЪЛП П‡ЪВ Л‡ОУП.

иУ‰У·М˚В П˚ТОЛ, ФУ-‚Л‰ЛПУПЫ, МВ Ф ЛıУ‰ЛОЛ ‚ „УОУ‚Ы flФУМТНУПЫ Ф УЩВТТУ Ы а. АН‡Т‡НЛ (I. Akasaki), ФУТ‚flЪЛ‚¯ВПЫ КЛБМ¸ ЛБЫ˜ВМЛ˛ GaN. аБ ПМУ„Лı В„У ‰У- ТЪЛКВМЛИ ‚˚‰ВОЛП ‰‚‡ УТМУ‚М˚ı, Т‰ВО‡ММ˚ı ‚ 80-В „У- ‰˚ XX ‚ВН‡. йМ Ф В‰ОУКЛО ‚НО˛˜ЛЪ¸ ПВК‰Ы Т‡ФЩЛ УП Л ‡НЪЛ‚М˚П ТОУВП ·ЫЩВ М˚И ТОУИ AlN, ˜ЪУ УЪ˜‡ТЪЛ ТМЛП‡ОУ Ф У·ОВПЫ МВТУУЪ‚ВЪТЪ‚Лfl В¯ВЪУН, Л ЫКВ ‚ 1986 „У‰Ы ФУОЫ˜ЛО ФОВМНЛ GaN ‚˚ТУНУ„У Н‡˜ВТЪ‚‡. А ‚ 1989 „У‰Ы Т˜‡ТЪОЛ‚˚И ТОЫ˜‡И ФУПУ„ ВПЫ ‚ПВТЪВ Т В„У ‡ТФЛ ‡МЪУП АП‡МУ (H. Amano) ‚ФВ ‚˚В ЛБ„УЪУ‚ЛЪ¸ У· ‡БВˆ p-ЪЛФ‡. аБЫ˜‡fl ФУ‰ ˝ОВНЪ УММ˚П ПЛН УТНУФУП ОВ„Л У‚‡ММЫ˛ Mg ФОВМНЫ GaN, АН‡Т‡НЛ Л АП‡МУ У·М‡ ЫКЛОЛ Т‚В˜ВМЛВ У· ‡Бˆ‡ ФУТОВ ·УП·‡ ‰Л У‚НЛ ˝ОВНЪ УМ‡ПЛ2. ᇂ ¯Л‚ ˝ОВНЪ УММУ-ПЛН УТНУФЛ˜ВТНЛВ ЛТТОВ‰У‚‡МЛfl, УМЛ ЫТЪ‡МУ‚ЛОЛ, ˜ЪУ Ф У‚У‰ЛПУТЪ¸ ТЪ‡О‡ -ЪЛФ‡, Л Т‚flБ‡ОЛ ˝ЪУ Т ‚УБ‰ВИТЪ‚ЛВП ˝ОВНЪ УММУ- „У ФЫ˜Н‡ М‡ ФОВМНЫ, ТФУТУ·ТЪ‚У‚‡‚¯ЛП Б‡ПВ˘ВМЛ˛ ‡ЪУПУ‚ Ga ‡ЪУП‡ПЛ Mg. зУ Н ЪУПЫ ‚ ВПВМЛ ·УО¸¯ЛМТЪ‚У ЛТТОВ‰У‚‡ЪВОВИ Ф ВН ‡ЪЛОЛ ‡·УЪ‡Ъ¸ Т GaN, Л ТУУ·˘В- МЛВ АН‡Т‡НЛ ФУ˜ЪЛ МВ Ф Л‚ОВНОУ ‚МЛП‡МЛfl, ‡ Н НУМˆЫ 1991 „У‰‡, НУ„‰‡ п‡‡Т (M. Haase (НУПФ‡МЛfl 3е, лтА))

2 лФ ‡‚В‰ОЛ‚УТЪЛ ‡‰Л Б‰ВТ¸ ТОВ‰ЫВЪ ЫФУПflМЫЪ¸ У ‡·УЪ‡ı Й.З. л‡Ф‡ ЛМ‡ Л е.З. уЫНЛ˜В‚‡ (еЙм), ‚˚ФУОМВММ˚ı ‚ 1981– 1982 „У‰‡ı, ‚ НУЪУ ˚ı У·М‡ ЫКВМ‡ О˛ПЛМВТˆВМˆЛfl ФОВМУН GaN ФУ‰ ‰ВИТЪ‚ЛВП ˝ОВНЪ УММУ„У ФЫ˜Н‡, МУ ЪУ„‰‡ УМЛ МВ ТПУ„ОЛ У·˙flТМЛЪ¸ Ф Л˜ЛМЫ ФУfl‚ОВМЛfl fl НУ„У Т‚В˜ВМЛfl.

У·˙fl‚ЛО У ТУБ‰‡МЛЛ ФВ ‚У„У ZnSe БВОВМУ„У О‡БВ ‡, Ф ‡НЪЛ˜ВТНЛ ‚ТВ ЫКВ ‡·УЪ‡ОЛ Т ı‡О¸НУ„ВМЛ‰‡ПЛ. и Л ˝ЪУП ЛМЪВ ВТ Н ЛТТОВ‰У‚‡МЛ˛ ТУВ‰ЛМВМЛИ II–VI „ ЫФФ ·˚О ТЪУО¸ ‚ВОЛН, ˜ЪУ ‚ МВНУЪУ ˚ı ЫМЛ‚В ТЛЪВЪ‡ı (Universitä t Wü rzburg, Deutschland) ·˚ОЛ У „‡МЛБУ‚‡М˚ ТФВˆЛ‡О¸М˚В ˆВМЪ ˚ ‰Оfl НУУ ‰ЛМ‡ˆЛЛ ‡·УЪ ‚ ˝ЪУП М‡- Ф ‡‚ОВМЛЛ Л ‚˚ФЫТН‡ ТУУЪ‚ВЪТЪ‚Ы˛˘Лı П‡ЪВ Л‡ОУ‚ Л Ф Л·У У‚.

икйкхЗ т. зАдАемкх

29 МУfl· fl 1993 „У‰‡, НУ„‰‡ НУПФ‡МЛfl “Nichia Chemical Industries Ltd.” У·˙fl‚ЛО‡, ˜ЪУ Б‡‚В ¯ЛО‡ ‡Б ‡·УЪНЫ „У- ОЫ·˚ı Т‚ВЪУ‰ЛУ‰У‚ М‡ УТМУ‚В GaN Л ФО‡МЛ ЫВЪ Ф Л- ТЪЫФЛЪ¸ Н Лı П‡ТТУ‚УПЫ Ф УЛБ‚У‰ТЪ‚Ы, У·˘‡fl В‡НˆЛfl НУПФ‡МЛИ, Ф УЛБ‚У‰fl˘Лı УФЪУ˝ОВНЪ УММ˚В Ф Л·У ˚ Л НУПФУМВМЪ˚ ·˚О‡: НЪУ? гЛ¯¸ МВПМУ„ЛВ ‰‡КВ ‚ ьФУМЛЛ НУ„‰‡-ОЛ·У ТО˚¯‡ОЛ У “Nichia”, ˝Ъ‡ НУПФ‡МЛfl МЛНУ„‰‡ МВ БМ‡˜ЛО‡Т¸ Т В‰Л Б‡ В„ЛТЪ Л У‚‡ММ˚ı ‚ УФЪУ˝ОВНЪ-УММУИ Ф УП˚¯ОВММУТЪЛ. а П‡ОУ НЪУ У· ‡ЪЛО ‚МЛП‡- МЛВ М‡ Ф‡ Ы ТЪ‡ЪВИ, УФЫ·ОЛНУ‚‡ММ˚ı МВБ‡‰УО„У ‰У ˝ЪУ„У т. з‡Н‡ПЫ УИ3, ПУОУ‰˚П ЛТТОВ‰У‚‡ЪВОВП ЛБ “Nichia”, НЪУ ТУ·ТЪ‚ВММУ Л ТУБ‰‡О „УОЫ·˚В ‰ЛУ‰˚. зУ ФУТОВ ФУ- fl‚ОВМЛfl ТЪУО¸ ТВМТ‡ˆЛУММУ„У Б‡fl‚ОВМЛfl ‚ТВ ıУЪВОЛ ЫБ- М‡Ъ¸, НЪУ Ъ‡НУИ з‡Н‡ПЫ ‡ Л ˜ЪУ Ф В‰ТЪ‡‚ОflВЪ ТУ·УИ ˝Ъ‡ НУПФ‡МЛfl.

дУ„‰‡ з‡Н‡ПЫ ‡ ФУТЪЫФЛО М‡ ‡·УЪЫ ‚ “Nichia”, В„У ФВ ‚˚П Б‡‰‡МЛВП ·˚ОУ ФУОЫ˜ВМЛВ ПВЪ‡ООЛ˜ВТНУ„У Ga ‚˚ТУНУИ ˜ЛТЪУЪ˚. лФ ‡‚Л‚¯ЛТ¸ Т МЛП, УМ ФВ ВНО˛- ˜ЛОТfl М‡ ‚˚ ‡˘Л‚‡МЛВ ПУМУН ЛТЪ‡ООУ‚ GaAs Л InP. зУ НУ„‰‡ НУПФ‡МЛfl ФУФ˚Ъ‡О‡Т¸ ‚˚ИЪЛ Т Ф У‰ЫНˆЛВИ М‡˚МУН, УМ‡ МВ ТПУ„О‡ НУМНЫ Л У‚‡Ъ¸ Т Ъ‡НЛП „Л„‡МЪУП, Н‡Н “Sumitomo Electric”. лОВ‰Ы˛˘ЛП Б‡‰‡МЛВП ·˚ОУ ФУОЫ˜ВМЛВ ˝ФЛЪ‡НТЛ‡О¸М˚ı ФОВМУН ‰Оfl ЛБ„УЪУ‚ОВМЛfl Т‚ВЪУ‰ЛУ‰У‚. зУ Л ‚ ˝ЪУП ТОЫ˜‡В “Nichia” МВ ‚˚‰В К‡О‡ НУМНЫ ВМˆЛЛ Т НУ ФУ ‡ˆЛВИ “Toshiba”. З ЛЪУ„В 10 ОВЪ Ы¯ОУ М‡ ФУОЫ˜ВМЛВ ПВЪ‡ООУ‚ ‚˚ТУНУИ ˜ЛТЪУЪ˚, ФУОЫ- Ф У‚У‰МЛНУ‚˚ı ТУВ‰ЛМВМЛИ Л ФОВМУН, МУ МЛ У‰МУ ЛБ ˝ЪЛı М‡Ф ‡‚ОВМЛИ МВ Ф Л‚ВОУ Н НУППВ ˜ВТНУПЫ ЫТФВıЫ. зУ ЪВФВ ¸ з‡Н‡ПЫ ‡ ФУОЫ˜ЛО ‚УБПУКМУТЪ¸ В¯‡Ъ¸ Т‡- ПУПЫ, ˜ВП Б‡МЛП‡Ъ¸Тfl ‰‡О¸¯В, Л ‚˚· ‡О ТУБ‰‡МЛВ ТЛМВ-

3 тЫ‰КЛ з‡Н‡ПЫ ‡ У‰ЛОТfl ‚ 1954 „У‰Ы М‡ УТЪ У‚В тЛНУНЫ (Т‡ПУП П‡ОВМ¸НУП Л М‡ЛПВМВВ М‡ТВОВММУП ЛБ ˜ВЪ˚ Вı „О‡‚М˚ı УТЪ У‚У‚ ьФУМЛЛ), „‰В Л ‡ТФУОУКВМ‡ “Nichia”, Л ‚ 1979 „У‰Ы УНУМ˜ЛО ЫМЛ‚В ТЛЪВЪ ‚ нУНЫ¯ЛПВ. д ЪУПЫ ‚ ВПВМЛ УМ ЫКВ ЛПВО ТВП¸˛ Л ·˚О Б‡МflЪ ФУЛТН‡ПЛ ‡·УЪ˚. иУК‡ОЫИ, Ы МВ„У ·˚О‡ В‰ЛМТЪ‚ВММ‡fl ‚УБПУКМУТЪ¸ – ЫТЪ УЛЪ¸Тfl ‚ “Nichia”, МВ- ·УО¸¯Ы˛ ТВПВИМЫ˛ ıЛПЛ˜ВТНЫ˛ НУПФ‡МЛ˛, Ф УЛБ‚У‰fl˘Ы˛ О˛ПЛМУЩУ ˚ ‰Оfl ˆ‚ВЪМ˚ı НЛМВТНУФУ‚, ‰ЛОВ ‡ НУ ФУ ‡ˆЛЛ “Sony”. з‡Н‡ПЫ ‡ МВ ·˚О ‚‰УıМУ‚ОВМ ФВ ТФВНЪЛ‚УИ ‡·УЪ˚ ‚ “Nichia”, МУ ВПЫ ФУ‚ВБОУ: В„У ·УТТ, з. 鄇‚‡, УТМУ‚‡ЪВО¸ ЩЛ - П˚, Т‰ВО‡‚¯ЛИ Т‚УЛП ‰В‚ЛБУП ОУБЫМ„ “‚ТВ„‰‡ ·˚Ъ¸ ‚ ФУЛТНВ”, УН‡Б‡ОТfl ‚ВТ¸П‡ Ф ЛПВ˜‡ЪВО¸М˚П Ф В‰Ф ЛМЛП‡ЪВОВП, ТЫПВ‚¯ЛП Ы„‡‰‡Ъ¸ ‚ МВП Ъ‡О‡МЪ ЛТТОВ‰У‚‡ЪВОfl, УН‡Б‡‚¯ЛП МВУ·ıУ‰ЛПЫ˛ ФУ‰‰В КНЫ Л МВ ФУ·Уfl‚¯ЛПТfl ФУИЪЛ М‡ БМ‡˜Л- ЪВО¸М˚В ЩЛМ‡МТУ‚˚В ‡ТıУ‰˚.

БВОВМ˚ı Т‚ВЪУ‰ЛУ‰У‚. бМ‡fl, ˜ЪУ „О‡‚МУИ Ф У·ОВПУИ fl‚- ОflВЪТfl ФУОЫ˜ВМЛВ ФУ‰ıУ‰fl˘Лı П‡ЪВ Л‡ОУ‚, ‡ ıУ У¯ЛП ПВЪУ‰УП Лı ‚˚ ‡˘Л‚‡МЛfl – MOCVD, УМ ФУВı‡О ‰Оfl В„У УТ‚УВМЛfl ‚ ЫМЛ‚В ТЛЪВЪ ¯Ъ‡Ъ‡ оОУ Л‰‡ (лтА). иУТОВ ФУТВ˘ВМЛfl ПМУКВТЪ‚‡ Т‚ВЪУ‰ЛУ‰М˚ı НУМЩВ ВМˆЛИ, з‡- Н‡ПЫ ‡ ‚ТФУПЛМ‡О: “ЕУО¸¯ЛМТЪ‚У ЫМЛ‚В ТЛЪВЪУ‚ Л НУП- Ф‡МЛИ, ‚ ˜‡ТЪМУТЪЛ ‚ ьФУМЛЛ, ‡·УЪ‡ОЛ Т ZnSe. зУ fl ЫКВ ЛПВО „У ¸НЛИ УФ˚Ъ, ˜ЪУ ВТОЛ Б‡МЛП‡В¯¸Тfl ЪВП КВ, ˜ЪУ ‰ВО‡ВЪ НЪУ-ОЛ·У В˘В, ЪУ, НУ„‰‡ ‰УıУ‰ЛЪ ‰У ‚˚ФЫТН‡ Ф У‰ЫНˆЛЛ, УН‡Б˚‚‡ВЪТfl, ˜ЪУ Ъ˚ МВ ПУКВ¯¸ ВВ Ф У‰‡Ъ¸. а fl В¯ЛО ‚˚· ‡Ъ¸ ‰ Ы„УИ П‡ЪВ Л‡О”. з‡Н‡ПЫ ‡ ıУ У- ¯У УТУБМ‡‚‡О Ф У·ОВПЫ ‡ТТУ„О‡ТУ‚‡МЛfl В¯ВЪУН, МУ ‰Оfl МВ„У ‚‡КМВВ ‚ТВ„У ·˚ОУ ЪУ, ˜ЪУ ˝Ъ‡ У·О‡ТЪ¸ МВ Ф Л- ‚ОВН‡О‡ ‚МЛП‡МЛfl ·УО¸¯Лı НУПФ‡МЛИ.

йЪН ˚ЪЛВ АН‡Т‡НЛ УН‡Б‡ОУТ¸ Щ‡МЪ‡ТЪЛ˜ВТНЛ Ы‰‡˜- М˚П. иУТОВ ‚УБ‚ ‡˘ВМЛfl ЛБ оОУ Л‰˚ ‚ 1989 „У‰Ы з‡- Н‡ПЫ ‡ ФУТЪ УЛО Т‚У˛ ЫТЪ‡МУ‚НЫ MOCVD Л М‡˜‡О ‡- ·УЪ‡Ъ¸ М‡‰ Ф У·ОВПУИ ·ЫЩВ МУ„У ТОУfl. йМ В¯ЛО МВ НУФЛ У‚‡Ъ¸ ФУ‰ıУ‰ АН‡Т‡НЛ (УТУБМ‡‚‡fl ‚УБПУКМ˚В Ф У·ОВП˚ Т Ф‡ЪВМЪУ‚‡МЛВП) Л ‚ПВТЪУ AlN ЛТФУО¸БУ‚‡О GaN. йМ ФУОЫ˜ЛО БВ Н‡О¸МЫ˛ ФУ‚В ıМУТЪ¸, ‡ ЛБПВ Л‚ ˝ОВНЪ Л˜ВТНЛВ ı‡ ‡НЪВ ЛТЪЛНЛ, У·М‡ ЫКЛО, ˜ЪУ GaN ‰‡КВ ОЫ˜¯В: ФУ‰‚ЛКМУТЪ¸ МУТЛЪВОВИ ЪУН‡ УН‡Б‡О‡Т¸ ‚˚¯В.

мБМ‡‚ У ‚‡КМУП ‰УТЪЛКВМЛЛ АН‡Т‡НЛ ФУ ФУОЫ˜В- МЛ˛ П‡ЪВ Л‡О‡ -ЪЛФ‡, з‡Н‡ПЫ ‡ ·˚ТЪ У ‚УТФ УЛБ‚ВО ˝ЪУЪ ВБЫО¸Ъ‡Ъ, МУ Ф Л ˝ЪУП Б‡ПВЪЛО, ˜ЪУ У·ОЫ˜ВМЛВ У·-‡Бˆ‡ ˝ОВНЪ УММ˚П ФУЪУНУП Ф Л‚У‰ЛОУ Н МВ·УО¸¯УПЫ В„У М‡„ В‚Ы, Л Ф В‰ФУОУКЛО, ˜ЪУ М‡·О˛‰‡‚¯ЛИТfl ˝Щ- ЩВНЪ ПУ„ ·˚Ъ¸ Ф УТЪУ ВБЫО¸Ъ‡ЪУП ‚ОЛflМЛfl ЪВПФВ ‡ЪЫ-˚. иУ‰‚В „МЫ‚ У· ‡БВˆ УЪКЛ„Ы ‚ ‡ЪПУТЩВ В ‡БУЪ‡, УМ У·М‡ ЫКЛО, ˜ЪУ В„У ТУФ УЪЛ‚ОВМЛВ ФУМЛБЛОУТ¸, Л Ъ‡- НЛП У· ‡БУП ‚˚flТМЛО, ˜ЪУ ˝ЩЩВНЪ ·˚О МВ ТОВ‰ТЪ‚ЛВП У· ‡·УЪНЛ ФЫ˜НУП ˝ОВНЪ УМУ‚, ‡ ВБЫО¸Ъ‡ЪУП Ф У„ В‚‡. иУБКВ УН‡Б‡ОУТ¸, ˜ЪУ ФУОЫ˜ВМЛ˛ Ф У‚У‰ЛПУТЪЛ p-ЪЛ- Ф‡ Ф ВФflЪТЪ‚У‚‡ОУ ‚ОЛflМЛВ ‡ЪУП‡ МУ„У ‚У‰У У‰‡ ЛБ MOCVD-Ф УˆВТТ‡, НУЪУ ˚И ОВ„НУ ‰ЛЩЩЫМ‰Л У‚‡О ‚ У·˙ВП Н ЛТЪ‡ОО‡ Л У· ‡БУ‚˚‚‡О МВИЪ ‡О¸М˚В НУПФОВН- Т˚ Т Mg, ФУ‰‡‚Оflfl ‡НˆВФЪУ М˚И ˝ЩЩВНЪ.

С Ы„УИ НО˛˜В‚УИ Ф У·ОВПУИ ·˚ОУ ФУОЫ˜ВМЛВ ‚˚- ТУНУН‡˜ВТЪ‚ВММ˚ı ФОВМУН InGaN ‰Оfl ЛТФУО¸БУ‚‡МЛfl ‚ Н‡˜ВТЪ‚В ‡НЪЛ‚МУ„У ТОУfl. з‡Н‡ПЫ ‡ ЫТУ‚В ¯ВМТЪ‚У‚‡О ПВЪУ‰ MOCVD, ‚‚В‰fl ‰‚‡ ‡Б‰ВО¸М˚ı ФУЪУН‡ „‡БУ‚: „О‡‚М˚И, ФВ ВМУТfl˘ЛИ Т ‚˚ТУНУИ ТНУ УТЪ¸˛ Ф‡ ‡О- ОВО¸МУ ФУ‰ОУКНВ ТПВТ¸ НУПФУМВМЪУ‚ В‡НˆЛЛ – Ъ ЛПВЪЛО„‡ООЛfl (CH3)3Ga Ë ‡ÏÏˇ͇ NH3 , ЛТЪУ˜МЛНУ‚ Ga Л N – ‚ ФУЪУНВ „‡Б‡, МУТЛЪВОfl ПУОВНЫОfl МУ„У ‚У‰У У‰‡, Л ‚ТФУПУ„‡ЪВО¸М˚И, М‡Ф ‡‚ОВММ˚И ФВ ФВМ‰ЛНЫОfl МУ ФУ‰ОУКНВ, ФВ ВМУТfl˘ЛИ МВ‡НЪЛ‚М˚И „‡Б N2 , НУЪУ ˚И ЛБПВМflВЪ М‡Ф ‡‚ОВМЛВ „О‡‚МУ„У ФУЪУН‡ Л Ф Л‚У‰ЛЪ ‡НЪЛ‚М˚И „‡Б ‚ НУМЪ‡НЪ Т ФУ‰ОУКНУИ. кУО¸ ‚ТФУПУ„‡- ЪВО¸МУ„У ФУЪУН‡ У˜ВМ¸ ‚‡КМ‡: ·ВБ МВ„У МВ ПУКВЪ ·˚Ъ¸ ФУОЫ˜ВМ‡ МВФ В ˚‚М‡fl ФОВМН‡ Л М‡ ФУ‰ОУКНВ У· ‡БЫ- ˛ЪТfl УЪ‰ВО¸М˚В УТЪ У‚НЛ. нВФВ ¸ УМ ПУ„ В„ЫОЛ У‚‡Ъ¸

НУОЛ˜ВТЪ‚У In ‚ М‡МВТВММУП П‡ЪВ Л‡ОВ ‚ Ф УˆВТТВ УТ- Ъ‡, ЛБПВМflfl ТНУ УТЪ¸ ФУЪУН‡ Л ЪВПФВ ‡ЪЫ Ы ФУ‰ОУКНЛ. з‡ОЛ˜ЛВ In ‚ ‡НЪЛ‚МУП ТОУВ fl‚ОflВЪТfl Ф Л˜ЛМУИ У· ‡- БУ‚‡МЛfl „ОЫ·УНЛı ОУН‡ОЛБУ‚‡ММ˚ı ТУТЪУflМЛИ, ‚ НУЪУ-˚ı ‰‚ЛКВМЛВ ˝ОВНЪ УМ‡ У„ ‡МЛ˜ВМУ ‚ Ъ Вı ЛБПВ ВМЛflı (Н‡Н ‚ Н‚‡МЪУ‚˚ı ЪУ˜Н‡ı), ˜ЪУ Ф Л‚У‰ЛЪ Н МВНУЪУ ˚П ˝ЩЩВНЪ‡П. ЗУ-ФВ ‚˚ı, ‰УФУОМЛЪВО¸МУВ Н‚‡МЪУ‚‡МЛВ ‚В‰ВЪ Н ЫПВМ¸¯ВМЛ˛ ФОУЪМУТЪЛ ˝ОВНЪ УММ˚ı ТУТЪУflМЛИ, Ъ‡Н ˜ЪУ ‰Оfl ФУОЫ˜ВМЛfl УФЪЛ˜ВТНУ„У ЫТЛОВМЛfl Ъ В- ·ЫВЪТfl ПВМ¸¯‡fl НУМˆВМЪ ‡ˆЛfl ЛМКВНЪЛ У‚‡ММ˚ı МУТЛЪВОВИ ЪУН‡, ‡ ‚У-‚ЪУ ˚ı, Н‚‡МЪУ‚‡МЛВ ‰ВО‡ВЪ ˝ЪУ ЫТЛОВМЛВ ‡МЛБУЪ УФМ˚П УЪМУТЛЪВО¸МУ У‰МУ„У ЛБ М‡- Ф ‡‚ОВМЛИ ФУОfl ЛБ‡ˆЛЛ.

к‡ТФУО‡„‡fl Т‚УЛПЛ ·УОВВ ТУ‚В ¯ВММ˚П Ф УˆВТТУП У· ‡·УЪНЛ Л ЫКВ ‡Ф У·Л У‚‡ММ˚П ПВЪУ‰УП ‚˚ ‡˘Л‚‡- МЛfl ıУ У¯Лı ФОВМУН М‡ Т‡ФЩЛ В, з‡Н‡ПЫ ‡ МВ ТУПМВ- ‚‡ОТfl, ˜ЪУ ‚˚Л„ ‡ВЪ „УМНЫ Ы Т‚УВ„У ТУФВ МЛН‡: “ь ·˚О Ы‚В ВМ, Ъ‡Н Н‡Н ‚ ьФУМЛЛ, НУ„‰‡ НУМНЫ Л Ы˛Ъ ЫМЛ‚В - ТЛЪВЪТНЛИ Ф УЩВТТУ Л НУПФ‡МЛfl, НУПФ‡МЛfl У·˚˜МУ ‚˚Л„ ˚‚‡ВЪ, ФУЪУПЫ ˜ЪУ ЫМЛ‚В ТЛЪВЪ˚ Б‡ НУ УЪНУВ ‚ В- Пfl МВ ПУ„ЫЪ ‰УТЪ‡Ъ¸ ПМУ„У ‰ВМВ„”. л‚УИ ФВ ‚˚И ТЛМЛИ Т‚ВЪУ‰ЛУ‰ з‡Н‡ПЫ ‡ ЛБ„УЪУ‚ЛО 28 П‡ Ъ‡ 1991 „У‰‡, МУ Н‡НУВ Ы МВ„У ПУ„ОУ ·˚Ъ¸ ‚ ВПfl КЛБМЛ? йМ УТЪ‡‚ЛО В„У ‚НО˛˜ВММ˚П, НУ„‰‡ ЫıУ‰ЛО ‰УПУИ, ‡ ФУТОВ ·ВТТУММУИ МУ˜Л, Ф Л‰fl ‡МУ ЫЪ УП ‚ О‡·У ‡ЪУ Л˛, Ы‚Л‰ВО, ˜ЪУ ‰Л- У‰ В˘В Т‚ВЪЛЪ. а ıУЪfl ЛБОЫ˜ВМЛВ ·˚ОУ МВ У˜ВМ¸ fl НЛП, ˝ЪУ ·˚О‡ ФУ·В‰‡4. С‚‡ Т ФУОУ‚ЛМУИ „У‰‡ ТФЫТЪfl ФУТОВ ПМУ„У˜ЛТОВММ˚ı ЫОЫ˜¯ВМЛИ Н ПУПВМЪЫ ФУfl‚ОВМЛfl БМ‡- ПВМЛЪУ„У У·˙fl‚ОВМЛfl з‡Н‡ПЫ ‡ ЛБ„УЪУ‚ЛО ‰ЛУ‰˚, ЛБОЫ˜‡‚¯ЛВ Т ТЛОУИ Т‚ВЪ‡ 1000 ПНН‰, ‡ В˘В ˜В ВБ ¯ВТЪ¸ ПВТflˆВ‚ НУПФ‡МЛfl У·˙fl‚ЛО‡ У ‚˚ФЫТНВ 2000-ПНН‰ ‰ЛУ-

4 лЪ У„У „У‚У fl, ФВ ‚˚В У· ‡Бˆ˚ еСи „УОЫ·˚ı Т‚ВЪУ‰ЛУ‰У‚ М‡ УТМУ‚В ФОВМУН GaN ·˚ОЛ ЛБ„УЪУ‚ОВМ˚ ‚ 1971 „У‰Ы Ф УЩВТТУ УП СК. и‡МНУ‚˚П (J. Pankove, RCA, Princetone, USA), У‰- М‡НУ ЛБ-Б‡ ‚˚ТУНУИ НУМˆВМЪ ‡ˆЛЛ ‰ВЩВНЪУ‚ ТУФ УЪЛ‚ОВМЛВ Ф Л·У У‚ ·˚ОУ У˜ВМ¸ ‚ВОЛНУ Л УМЛ ·˚ТЪ У ‚˚ıУ‰ЛОЛ ЛБ ТЪ Уfl. и Л ˝ЪУП и‡МНУ‚Ы Ъ‡Н Л МВ Ы‰‡ОУТ¸ УТЫ˘ВТЪ‚ЛЪ¸ ОВ„Л-У‚‡МЛВ p-ÚËÔ‡.

‰‡, ÍÓÚÓ ˚È ËÁÎÛ˜‡Î ̇ÒÚÓθÍÓ fl ÍÓ, ˜ÚÓ Ì‡ ÌÂ„Ó ·Óθ- ÌÓ ·˚ÎÓ ÒÏÓÚ ÂÚ¸.

иВ ‚˚И НУППВ ˜ВТНЛИ ТЛМЛИ Т‚ВЪУ‰ЛУ‰ ·˚О Т‰В- О‡М з‡Н‡ПЫ УИ ‚ М‡˜‡ОВ 1994 „У‰‡ М‡ УТМУ‚В „ВЪВ УТЪ-ЫНЪЫ ˚ InGaN/AlGaN Т InGaN ‡НЪЛ‚М˚П ТОУВП, ОВ„Л У‚‡ММ˚П Zn ( ЛТ. 4, ‡). З˚ıУ‰М‡fl ПУ˘МУТЪ¸ ТУТЪ‡‚ОflО‡ 3 ПЗЪ Ф Л Ф flПУП ЪУНВ 20 ПА Т Н‚‡МЪУ‚˚П ‚˚- ıУ‰УП (УЪМУ¯ВМЛВП ˜ЛТО‡ ЛМКВНЪЛ У‚‡ММ˚ı ˝ОВНЪ У- МУ‚ Н ˜ЛТОЫ У· ‡БУ‚‡‚¯ЛıТfl ЩУЪУМУ‚) 5,4% М‡ ‰ОЛМВ ‚УОМ˚ ЛБОЫ˜ВМЛfl 450 МП. ЗТНУ В ФУТОВ ˝ЪУ„У Б‡ Т˜ВЪ Ы‚ВОЛ˜ВМЛfl НУМˆВМЪ ‡ˆЛЛ In ‚ ‡НЪЛ‚МУП ТОУВ ·˚О ЛБ- „УЪУ‚ОВМ БВОВМ˚И Т‚ВЪУ‰ЛУ‰, ЛБОЫ˜‡‚¯ЛИ Т ТЛОУИ Т‚ВЪ‡ 2 Н‰ ( ЛТ. 4, ·). йМ ТУТЪУЛЪ ЛБ 3-МП ‡НЪЛ‚МУ„У ТОУfl In0,2Ga0,8N, Á‡Íβ˜ÂÌÌÓ„Ó ÏÂÊ‰Û ÒÎÓflÏË p-AlGaN Ë n-GaN, ‚˚ ‡˘ВММ˚ПЛ М‡ Т‡ФЩЛ В. н‡НУИ ЪУМНЛИ ТОУИ InGaN Т‚У‰ЛЪ Н ПЛМЛПЫПЫ ‚ОЛflМЛВ ‡ТТУ„О‡ТУ‚‡МЛflВ¯ВЪУН: ЫФ Ы„УВ М‡Ф flКВМЛВ ‚ ТОУВ ПУКВЪ ·˚Ъ¸ ТМflЪУ ·ВБ У· ‡БУ‚‡МЛfl ‰ЛТОУН‡ˆЛИ Л Н‡˜ВТЪ‚У Н ЛТЪ‡ОО‡ УТЪ‡- ВЪТfl ‚˚ТУНЛП. б‰ВТ¸ ТОУИ InGaN У· ‡БЫВЪ У‰ЛМУ˜МЫ˛ Н‚‡МЪУ‚Ы˛ flПЫ [6], ‚ НУЪУ УИ ОУН‡ОЛБУ‚‡М˚ ˝ОВНЪ УМ˚ Л ‰˚ НЛ, ФУТЪЫФ‡˛˘ЛВ ЛБ УН ЫК‡˛˘В„У П‡ЪВ Л‡О‡. аБ- Б‡ Ф УТЪ ‡МТЪ‚ВММУ„У У„ ‡МЛ˜ВМЛfl ‰‚ЛКВМЛfl МУТЛЪВОВИ ЪУН‡ Ф УЛТıУ‰ЛЪ ˝ЩЩВНЪЛ‚М‡fl ЛБОЫ˜‡ЪВО¸М‡fl В- НУП·ЛМ‡ˆЛfl. лНУ УТЪ¸ ВНУП·ЛМ‡ˆЛЛ Б‡‚ЛТЛЪ УЪ ТУ- ‰В К‡МЛfl In ‚ ‡НЪЛ‚МУП ТОУВ Л ˝МВ „ЛЛ Н‚‡МЪУ‚‡ММ˚ı ТУТЪУflМЛИ, НУЪУ ˚В, ‚ Т‚У˛ У˜В В‰¸, Б‡‚ЛТflЪ УЪ ЪУО˘Л- М˚ Н‚‡МЪУ‚УИ flП˚ Л ˝МВ „ВЪЛ˜ВТНУ„У ·‡ ¸В ‡ ПВК‰Ы ТОУВП InGaN Л УН ЫК‡˛˘ЛП П‡ЪВ Л‡ОУП, ‡ ЛБПВМВМЛВ ЪУО˘ЛМ˚ ‰‡ВЪ ‚УБПУКМУТЪ¸ ‰УФУОМЛЪВО¸МУ ЫФ ‡‚ОflЪ¸ ‰ОЛМУИ ‚УОМ˚ ЛБОЫ˜ВМЛfl. З 1995 „У‰Ы Ф Л В˘В ПВМ¸¯ВИ ЪУО˘ЛМВ ТОУfl InGaN Л ·УОВВ ‚˚ТУНУП ТУ‰В К‡МЛЛ In Ы‰‡ОУТ¸ ФУ‚˚ТЛЪ¸ ТЛОЫ Т‚ВЪ‡ ‰У 10 Н‰ М‡ ‰ОЛМВ ‚УОМ˚ 520 МП, ‡ Н‚‡МЪУ‚Ы˛ ˝ЩЩВНЪЛ‚МУТЪ¸ ‰У 6,3%, Ф Л˜ВП ‚ ВПfl КЛБМЛ Т‚ВЪУ‰ЛУ‰У‚ ТУТЪ‡‚ОflОУ 5 104 ˜ (ЛБПВ-ВММУВ), ‡ ФУ ЪВУ ВЪЛ˜ВТНЛП УˆВМН‡П – ·УОВВ 106 ˜ ( 150 ÎÂÚ!).

p-щОВНЪ У‰

p-GaN

p-Al0,15Ga0,85N

ëÎÓÈ In0,06Ga0,94N, ÎÂ„Ë Ó‚‡ÌÌ˚È Zn

n-Al0,15Ga0,85N

n-GaN

GaN ·ÛÙÂ Ì˚È ÒÎÓÈ

ийгмикйЗйСзадйЗхЦ гАбЦкх

к‡ТТПУЪ ЛП ‡·УЪЫ О‡БВ МУ„У ‰ЛУ‰‡. СОfl ‡·УЪ˚ О˛·У- „У О‡БВ ‡ МВУ·ıУ‰ЛПУ ЛПВЪ¸ ‡НЪЛ‚МЫ˛ Т В‰Ы Л ПВı‡- МЛБП ВВ М‡Н‡˜НЛ, ТУБ‰‡˛˘ЛИ ЛМ‚В ТМЫ˛ М‡ТВОВММУТЪ¸ ˝МВ „ВЪЛ˜ВТНЛı Ы У‚МВИ (НУ„‰‡ М‡ ·УОВВ ‚˚ТУНУ ‡ТФУОУКВММУП Ы У‚МВ М‡ıУ‰ЛЪТfl ·УО¸¯В ˝ОВНЪ УМУ‚, ˜ВП М‡ ОВК‡˘ВП МЛКВ; ‚ М‡¯ВП ТОЫ˜‡В ˝ЪУ ‚УБПУКМУ, ВТОЛ ЛМКВНЪЛ У‚‡Ъ¸ ‚ ‡НЪЛ‚М˚И ТОУИ ·УО¸¯УВ НУОЛ˜ВТЪ‚У ˝ОВНЪ УМУ‚ Л ‰˚ УН). д УПВ ˝ЪУ„У, МВУ·ıУ‰ЛПУ ТУБ‰‡Ъ¸ ФУОУКЛЪВО¸МЫ˛ У· ‡ЪМЫ˛ Т‚flБ¸ (‰Оfl ˝ЪУ„У ЛТФУО¸БЫ˛Ъ УФЪЛ˜ВТНЛИ ВБУМ‡ЪУ , УО¸ НУЪУ У„У ‚˚ФУОМfl˛Ъ ‰‚В БВ Н‡О¸М˚В „ ‡МЛ Н ЛТЪ‡ОО‡), ‡ Ъ‡НКВ У·ВТФВ˜ЛЪ¸ Ф В- ‚˚¯ВМЛВ ФУ У„‡ О‡БВ МУИ „ВМВ ‡ˆЛЛ (ЫТЛОВМЛВ Т‚ВЪ‡ ‰УОКМУ Ф В‚УТıУ‰ЛЪ¸ В„У ФУЪВ Л). уЪУ·˚ ˝ОВНЪ УП‡„- МЛЪМУВ ЛБОЫ˜ВМЛВ, „ВМВ Л ЫВПУВ О‡БВ УП, ·˚ОУ ТНУМˆВМЪ Л У‚‡МУ ‚ ˆВМЪ ‡О¸МУИ У·О‡ТЪЛ Ф Л·У ‡, ФУН‡- Б‡ЪВО¸ Ф ВОУПОВМЛfl ‚МЫЪ ВММЛı ТОУВ‚ ‰УОКВМ ·˚Ъ¸ ·УО¸¯В, ˜ВП ‚МВ¯МЛı (Н‡Н ‚ ‚УОМУ‚У‰В).

иВ ‚˚В ФУОЫФ У‚У‰МЛНУ‚˚В О‡БВ ˚ ·˚ОЛ В‡ОЛБУ- ‚‡М˚ ‚ НУМˆВ 1962 „У‰Ы М‡ УТМУ‚В GaAs Л Ф В‰ТЪ‡‚ОflОЛ ТУ·УИ Ф УТЪУ Ф Л·У ˚ Т p–n-ФВ ВıУ‰‡ПЛ. бМ‡˜ЛЪВО¸- М˚И Ф У„ ВТТ ‚ ТУБ‰‡МЛЛ О‡БВ У‚ ·˚О ‰УТЪЛ„МЫЪ ·О‡- „У‰‡ fl Ф В‰ОУКВМЛ˛ Ь.а. АОЩfi У‚‡ Л МВБ‡‚ЛТЛПУ Й. д fiПВ ‡ ЛТФУО¸БУ‚‡Ъ¸ „ВЪВ УТЪ ЫНЪЫ ˚ – НУПФУБЛˆЛЛ ФУОЫФ У‚У‰МЛНУ‚ Т ‡БОЛ˜М˚ПЛ ФУ ¯Л ЛМВ Б‡Ф В- ˘ВММ˚ПЛ БУМ‡ПЛ [5, 6]. З ˝ЪУП ТОЫ˜‡В ‰Оfl ˝ОВНЪ УМУ‚, ‰‚ЛКЫ˘ЛıТfl ‚ ЫБНУБУММУП ФУОЫФ У‚У‰МЛНВ, „ ‡МЛˆ‡ ПВК‰Ы ТУТЪ‡‚Оfl˛˘ЛПЛ („ВЪВ УФВ ВıУ‰) Л„ ‡ВЪ УО¸ ФУЪВМˆЛ‡О¸МУ„У ·‡ ¸В ‡. С‚‡ „ВЪВ УФВ ВıУ‰‡ Т ‡ТФУОУКВММ˚П ПВК‰Ы МЛПЛ ЪУМНЛП ТОУВП ФУОЫФ У‚У‰МЛН‡ Т ЫБНУИ Б‡Ф В˘ВММУИ БУМУИ У· ‡БЫ˛Ъ Н‚‡МЪУ‚Ы˛ flПЫ, „‰В ‰‚ЛКВМЛВ ˝ОВНЪ УМ‡ У„ ‡МЛ˜ВМУ Т ‰‚Ыı ТЪУ УМ. щЪУ Ф Л‚У‰ЛЪ Н Н‚‡МЪУ‚‡МЛ˛ ˝МВ „ЛЛ ФУФВ В˜МУ„У ‰‚ЛКВМЛfl ˝ОВНЪ УМ‡, МУ ‚ ‰‚Ыı ‰ Ы„Лı М‡Ф ‡‚ОВМЛflı УМУ УТЪ‡- ВЪТfl Т‚У·У‰М˚П Л У· ‡БЫВЪТfl ‰‚ЫПВ М˚И ˝ОВНЪ УММ˚И „‡Б. СОfl ТУБ‰‡МЛfl Ъ‡НЛı Н‚‡МЪУ‚У ‡БПВ М˚ı ТЪ ЫНЪЫ ЛТФУО¸БЫ˛ЪТfl ПВЪУ‰˚ MOCVD Л MBE, ‡ М‡Л·УОВВ ЛБ- ‚ВТЪМУИ fl‚ОflВЪТfl „ВЪВ УТЪ ЫНЪЫ ‡ AlxGa1 − xAs/GaAs, „‰Â ı – ‰УОfl ‡ЪУПУ‚ Al, Б‡ПВТЪЛ‚¯Лı ‡ЪУП˚ Ga ‚ Ъ‚В ‰УП‡ТЪ‚У В Al ‚ GaAs. й‰МУ ЛБ „О‡‚М˚ı Ф ЛПВМВМЛИ Н‚‡М- ЪУ‚˚ı ТЪ ЫНЪЫ Т‚flБ‡МУ Т ТУБ‰‡МЛВП М‡ Лı УТМУ‚В МУ‚˚ı ЪЛФУ‚ ФУОЫФ У‚У‰МЛНУ‚˚ı О‡БВ У‚, Л Б‰ВТ¸ ЫПВТЪМУ ФУ‰˜В НМЫЪ¸, ˜ЪУ ЛПВММУ НУООВНЪЛ‚ Ы˜ВМ˚ı оЛБЛНУЪВıМЛ˜ВТНУ„У ЛМТЪЛЪЫЪ‡ ЛП. А.о. аУЩЩВ кАз ФУ‰ Ы- НУ‚У‰ТЪ‚УП Ь.а. АОЩfi У‚‡ ТУБ‰‡О ФВ ‚˚В У· ‡Бˆ˚ Т‚ВЪУ‰ЛУ‰У‚ Л „ВЪВ УО‡БВ У‚ М‡ УТМУ‚В GaAs/AlGaAs. г‡БВ ˚ М‡ Н‚‡МЪУ‚˚ı flП‡ı ПУКМУ ФВ ВТЪ ‡Л‚‡Ъ¸ ФУ ‰ОЛМВ ‚УОМВ: Т ЫПВМ¸¯ВМЛВП ‡БПВ У‚ flП˚ ˜‡ТЪУЪ‡, „В- МВ Л ЫВП‡fl О‡БВ УП, ‚УБ ‡ТЪ‡ВЪ.

иВ ‚˚В ЛПФЫО¸ТМ˚В О‡БВ ˚ М‡ ‰‚УИМ˚ı „ВЪВ У- ТЪ ЫНЪЫ ‡ı, „‰В ЪУМНЛИ ‡НЪЛ‚М˚И ТОУИ Б‡НО˛˜ВМ ПВК‰Ы ‰‚ЫПfl „ВЪВ УФВ ВıУ‰‡ПЛ, У‰ЛМ ЛБ НУЪУ ˚ı (p–n) ÒÎÛ-

КЛЪ ‰Оfl ЛМКВНˆЛЛ ˝ОВНЪ УМУ‚, ‡ ‚ЪУ УИ (p–p) УЪ ‡К‡ВЪ ЛМКВНЪЛ У‚‡ММ˚В ˝ОВНЪ УМ˚ ‚ ‡НЪЛ‚М˚И ТОУИ, ·˚ОЛ ТУБ‰‡М˚ ‚ 1967 „У‰Ы, МУ ЛБ„УЪУ‚ЛЪ¸ GaAs/(GaAl)As-О‡- БВ ˚, НУЪУ ˚В ·˚ ‡·УЪ‡ОЛ Ф Л НУПМ‡ЪМУИ ЪВПФВ ‡ЪЫ-В ‚ МВФ В ˚‚МУП ВКЛПВ, Ы‰‡ОУТ¸ ОЛ¯¸ Н 1980 „У‰Ы.

гАбЦкзхЦ СайСх зА йлзйЗЦ GaN

и Л ‡Б ‡·УЪНВ О‡БВ М˚ı ‰ЛУ‰У‚ М‡ УТМУ‚В МЛЪ Л‰У‚ ˝ОВПВМЪУ‚ „ ЫФФ˚ III УТМУ‚М˚В Ф У·ОВП˚ Б‡НО˛˜‡ОЛТ¸ ‚ ТУБ‰‡МЛЛ Ф Л·У У‚ Т ЛМКВНˆЛУММУИ (‡ МВ УФЪЛ˜ВТНУИ/˝ОВНЪ УММУИ) М‡Н‡˜НУИ, НУЪУ ˚В ПУ„ОЛ ·˚ ‡·У- Ъ‡Ъ¸ ‚ МВФ В ˚‚МУП ВКЛПВ, Л ‚ У·ВТФВ˜ВМЛЛ ТУı ‡ММУТЪЛ У· ‡Бˆ‡ Т ‚˚ТУНУИ ФОУЪМУТЪ¸˛ ‰ВЩВНЪУ‚ ТЪ ЫНЪЫ ˚ (БМ‡˜ЛЪ, Т ·УО¸¯ЛП ТУФ УЪЛ‚ОВМЛВП) Ф Л Ф УıУК‰В- МЛЛ ˜В ВБ МВ„У ЪУН‡ У˜ВМ¸ ‚˚ТУНУИ ФОУЪМУТЪЛ (·УОВВ ˜ВП М‡ ‰‚‡ ФУ fl‰Н‡ Ф В‚˚¯‡˛˘ВИ ФОУЪМУТЪ¸ ЪУН‡ ‚ Т‚ВЪУ‰ЛУ‰В). д УПВ ЪУ„У, ‚ О‡БВ М˚ı ‰ЛУ‰‡ı ‰УОКМ˚ ·˚Ъ¸ В‡ОЛБУ‚‡М˚ У‰МУТЪУ УММflfl ЛМКВНˆЛfl, ‚УОМУ‚У‰- М˚И ˝ЩЩВНЪ Л ФУОУКЛЪВО¸М‡fl У· ‡ЪМ‡fl Т‚flБ¸. лУУЪ‚ВЪТЪ‚ВММУ ПМУ„УТОУИМ˚В ТЪ ЫНЪЫ ˚, У· ‡БЫ˛˘ЛВ НУМТЪ-ЫНˆЛ˛ О‡БВ МУ„У ‰ЛУ‰‡, УН‡Б˚‚‡˛ЪТfl ·УОВВ ТОУКМ˚ПЛ Л ТУ‰В К‡Ъ ПМУКВТЪ‚ВММ˚В Н‚‡МЪУ‚˚В flП˚. з‡ ЛТ. 5,

‡ ÔÓ͇Á‡Ì‡ ÒÚ ÛÍÚÛ ‡ InGaN ·Á ÌÓ„Ó ‰ËÓ‰‡, „‰Â ‡Í- ÚË‚Ì˚È ÒÎÓÈ ÒÙÓ ÏË Ó‚‡Ì ˜ÂÚ˚ ¸Ïfl Ô‡ ‡ÏË ÒÎÓ‚ InxGa1 − xN/InyGa1 − yN, ТУТЪУfl˘Лı ЛБ Н‚‡МЪУ‚˚ı flП ¯Л-

ËÌÓÈ 30 Å ËÁ ÌÂÎÂ„Ë Ó‚‡ÌÌ˚ı ÒÎÓ‚ In0,2Ga0,8N (УЪ‚ВЪТЪ‚ВММ˚ı Б‡ ЫТЛОВМЛВ Т‚ВЪ‡), ‡Б‰ВОВММ˚ı 60-Å ·‡ ¸-

 ‡ÏË ËÁ ÌÂÎÂ„Ë Ó‚‡ÌÌ˚ı ÒÎÓ‚ In0,5Ga0,95N. ëÎÓË n- Ë p-ЪЛФ‡ GaN ЪУО˘ЛМУИ 0,1 ПНП У· ‡БЫ˛Ъ УФЪЛ˜ВТНЛВ

‚ÓÎÌÓ‚Ó‰˚, ‡ ÒÎÓË Al0,12Ga0,88N ЪУО˘ЛМУИ 0,5 ПНП У·ВТФВ˜Л‚‡˛Ъ УФЪЛ˜ВТНУВ Ы‰В К‡МЛВ Т‚ВЪ‡ ‚ ‡НЪЛ‚МУП ТОУВ

Л У„ ‡МЛ˜Л‚‡˛Ъ ‰‚ЛКВМЛВ МУТЛЪВОВИ ЪУН‡ ‚ ФУФВ В˜- МУП М‡Ф ‡‚ОВМЛЛ. З Ъ‡НУИ НУМТЪ ЫНˆЛЛ ¯Л ЛМ‡ ТОУВ‚ ТУТЪ‡‚ОflО‡ 10 ПНП, ¯Л ЛМ‡ p-˝ОВНЪ У‰‡ 6 ПНП, ‰ОЛМ‡ВБУМ‡ЪУ ‡ 600 ПНП. З НУМˆВ 1995 „У‰‡ з‡Н‡ПЫ ‡ Ф У- ‰ВПУМТЪ Л У‚‡О ТЛМВВ НУ„В ВМЪМУВ ЛБОЫ˜ВМЛВ Т ФУПУ- ˘¸˛ „ВЪВ УТЪ ЫНЪЫ ˚ InGaN/AlGaN ‚ ЛПФЫО¸ТМУП В- КЛПВ ( ЛТ. 5, ·).

С Ы„УИ ТОУКМУИ Ф У·ОВПУИ УН‡Б‡О‡Т¸ МВУ·ıУ‰Л- ПУТЪ¸ ФУ‰‰В К‡МЛfl ‚˚ТУНУИ ФУ У„У‚УИ ФОУЪМУТЪЛ ЪУ- Н‡ ($3000 А/ТП2), ˜ЪУ М‡ ФУ fl‰УН ‚˚¯В, ˜ВП ‚ Н ‡ТМ˚ı О‡БВ М˚ı ‰ЛУ‰‡ı. аБ-Б‡ УЪМУТЛЪВО¸МУ ‚˚ТУНУ„У ˝ОВНЪ-Л˜ВТНУ„У ТУФ УЪЛ‚ОВМЛfl П‡ЪВ Л‡О‡ ‰ЛУ‰‡ ‚УБМЛН‡ВЪ Ф У·ОВП‡ УЪ‚У‰‡ ЛБ·˚ЪН‡ ЪВФО‡. зУ ЫКВ ‚ НУМˆВ 1996 „У- ‰‡ з‡Н‡ПЫ ‡ ТУУ·˘ЛО У ‡·УЪВ О‡БВ У‚ Т ‰ОЛМ‡ПЛ ‚УОМ 380–420 МП ‚ МВФ В ˚‚МУП ВКЛПВ Ф Л НУПМ‡ЪМУИ ЪВПФВ ‡ЪЫ В Т ‚˚ıУ‰МУИ ПУ˘МУТЪ¸˛ 1,5 ПЗЪ Л ЪУНВ 100–280 ПА ‚ ЪВ˜ВМЛВ 35 ˜, ‚ УНЪfl· В 1997 „У‰‡ – 103 ˜,

‡ ‚ Л˛МВ 1998 „У‰‡ (·О‡„У‰‡ fl ЫПВМ¸¯ВМЛ˛ ФОУЪМУТЪЛ ‰ЛТОУН‡ˆЛИ Б‡ Т˜ВЪ ЛТФУО¸БУ‚‡МЛfl GaN-ФУ‰ОУКНЛ) – ‰У 104 ˜.

лУ‚ТВП МВ‰‡‚МУ ‚ ЫТОУ‚Лflı КВТЪНУИ НУМНЫ ВМˆЛЛ Т ЩЛ П‡ПЛ “Xerox”, 3M, “Hewlett–Packard”, “Sanken

p-щОВНЪ У‰ p-GaN

p-Al0,12Ga0,88N

p-GaN

n-Al0,2Ga0,8N

InGaN Í‚‡ÌÚÓ‚˚ flÏ˚

n-GaN

n-Al0,12Ga0,88N

n-In0,1Ga0,9N

GaN ·ÛÙÂ Ì˚È ÒÎÓÈ

n-щОВНЪ У‰ n-GaN

ë‡ÔÙË Ó‚‡fl ÔÓ‰ÎÓÊ͇

Electric” Л ПМУ„ЛПЛ ЫМЛ‚В ТЛЪВЪТНЛПЛ „ ЫФФ‡ПЛ з‡- Н‡ПЫ ‡ Б‡‚В ¯ЛО Ф УВНЪ ТУБ‰‡МЛfl 400-МП О‡БВ МУ„У ‰ЛУ‰‡ М‡ 5 ПЗЪ Ф Л ЪУНВ 40 ПА. З˚Л„ ‡‚ МВОВ„НЛИ ФУ- В‰ЛМУН, “Nichia” ‚МУ‚¸ ФУН‡Б‡О‡, ˜ЪУ ˝Ъ‡ ˜ВТЪУО˛·Л‚‡fl НУПФ‡МЛfl ТФУТУ·М‡ Ы‰Л‚ОflЪ¸ ПЛ .

бАдгыуЦзаЦ

аТТОВ‰У‚‡МЛfl ‚ У·О‡ТЪЛ ТУБ‰‡МЛfl ЛТЪУ˜МЛНУ‚ НУ„В-ВМЪМУ„У ЛБОЫ˜ВМЛfl ‚Л‰ЛПУ„У Л ЫО¸Ъ ‡ЩЛУОВЪУ‚У„У ‰Л‡Ф‡БУМУ‚ fl‚Оfl˛ЪТfl У‰МУИ ЛБ Т‡П˚ı „У fl˜Лı ЪВП (hot topic) ·О‡„У‰‡ fl Лı ПМУ„У˜ЛТОВММ˚П Л ‚‡КМ˚П Ф ‡Н- ЪЛ˜ВТНЛП Ф ЛПВМВМЛflП, ФУ˝ЪУПЫ ‚ ‡Б ‡·УЪНЛ Т‚ВЪУ- Л О‡БВ М˚ı ‰ЛУ‰У‚ ‚НО‡‰˚‚‡˛ЪТfl У„ УПМ˚В Т В‰ТЪ‚‡. ЗВБЫО¸Ъ‡ЪВ Б‡ ФУТОВ‰МЛВ ¯ВТЪ¸ ОВЪ ТУ‚В ¯ВМ Ф У ˚‚ ‚ ЛТТОВ‰У‚‡МЛflı Л Ф УП˚¯ОВММУП УТ‚УВМЛЛ ФУОЫФ У- ‚У‰МЛНУ‚˚ı ТЪ ЫНЪЫ Л Ф Л·У У‚ М‡ УТМУ‚В МЛЪ Л‰‡ „‡ООЛfl. а ВТОЛ ‚ 1996 „У‰Ы У·˙ВП Ф У‰‡К МЛЪ Л‰М˚ı П‡ЪВ Л‡ОУ‚, ТЪ ЫНЪЫ Л Ф Л·У У‚ ТУТЪ‡‚ОflО 220 ПОМ ‰УОО‡ У‚ Т „У‰У‚˚П Ф Л УТЪУП 50%, ЪУ ‚ 2000 „У‰Ы – 990 ПОМ, ‡ М‡ 2003 „У‰Ы Б‡ФО‡МЛ У‚‡М У·˙ВП 3 ПО ‰ ‰УО- О‡ У‚. иУfl‚ОВМЛВ Ъ‡НУ„У ˚МН‡ ТЪЛПЫОЛ У‚‡ОУ Ф У‚В- ‰ВМЛВ У·¯Л М˚ı ЩЫМ‰‡ПВМЪ‡О¸М˚ı Л Ф ЛНО‡‰М˚ı ЛТТОВ‰У‚‡МЛИ Л Ф Л‚ВОУ Н О‡‚ЛМУУ· ‡БМУПЫ УТЪЫ ˜ЛТО‡ ФЫ·ОЛН‡ˆЛИ ‚ ˝ЪУИ ТЪ ВПЛЪВО¸МУ ‡Б‚Л‚‡˛˘ВИТfl У·О‡- ТЪЛ. а П˚ В˘В МВ ‡Б ·Ы‰ВП Т‚Л‰ВЪВОflПЛ МВУКЛ‰‡ММ˚ı УЪН ˚ЪЛИ Л ФУfl‚ОВМЛfl МУ‚˚ı Ы‰Л‚ЛЪВО¸М˚ı Ф Л·У У‚ Л ЫТЪ УИТЪ‚.

А‚ЪУ ‚˚ ‡К‡ВЪ „ОЫ·УНЫ˛ ·О‡„У‰‡ МУТЪ¸ Ф УЩВТТУ-Ы н. л‡НЫ ‡˛ (ЫМЛ‚В ТЛЪВЪ нУıУНЫ, ьФУМЛfl) Л ‰УНЪУ Ы т. з‡Н‡ПЫ В (“Nichia Co., Ltd”, ьФУМЛfl) Б‡ ПМУ„У˜ЛТОВММ˚В У·ТЫК‰ВМЛfl Ф В‰ПВЪ‡ ‰‡ММУИ ТЪ‡Ъ¸Л, ФУБ‚УОЛ‚-

¯ЛВ ‚УТФ УЛБ‚ВТЪЛ ЛТЪУ Л˛ ТУБ‰‡МЛfl О‡БВ У‚ ТЛМВ-БВ- ОВМУ„У ТФВНЪ ‡ ЛБ ФВ ‚˚ı ЫН.

ийлгЦлгйЗаЦ

З М‡¯Л ‰МЛ “Nichia” Ы‚ВОЛ˜ЛО‡ ‚˚ФЫТН Ф У‰ЫНˆЛЛ ‰У 10 ПОМ Л ·УОВВ Ф Л·У У‚ ‚ ПВТflˆ, ¯Ъ‡Ъ ТУЪ Ы‰МЛНУ‚ ‚˚ УТ УЪ 200 ˜ВОУ‚ВН ‚ 1979 „У‰Ы ‰У 1000 ‚ 1997 „У‰Ы, ‡ У·˙ВП Ф У‰‡К – ТУУЪ‚ВЪТЪ‚ВММУ УЪ 20 ПОМ ‰У 300 ПОМ ‰УОО‡ У‚. ЕО‡„У‰‡ fl ‚УБ УТ¯ВПЫ ‡‚ЪУ ЛЪВЪЫ НУПФ‡МЛЛ БМ‡˜ЛЪВО¸МУ ‚˚ УТОУ Ф УЛБ‚У‰ТЪ‚У Л Ъ ‡‰ЛˆЛУММУИ Ф У‰ЫНˆЛЛ – О˛ПЛМУЩУ У‚, Л УМ‡ ТЪ‡О‡ Н ЫФМВИ¯ЛП Лı Ф УЛБ‚У‰ЛЪВОВП ‚ ьФУМЛЛ.

з‡Н‡ПЫ ‡, ‰УТЪЛ„¯ЛИ Т‚УЛП Ъ Ы‰УП ЫТФВı‡ Л ПВК- ‰ЫМ‡ У‰МУ„У Ф ЛБМ‡МЛfl, ТЪ‡О ˜ВОУ‚ВНУП “flФУМТНУИ ПВ˜Ъ˚”. ЦТОЛ ‚ 1990 „У‰Ы ˝ЪУ ·˚О МЛНУПЫ МВ ЛБ‚ВТЪМ˚И ·В‰М˚И 36-ОВЪМЛИ ЛМКВМВ ·ВБ Ы˜ВМУИ ТЪВФВМЛ, ·ВБ ФЫ·ОЛН‡ˆЛИ (ıУЪfl Л ФУЪ ‡ЪЛО ‰ВТflЪ¸ ОВЪ М‡ ЛТТОВ‰У‚‡- МЛfl), МВ ‰У·Л‚¯ЛИТfl ВБЫО¸Ъ‡ЪУ‚ ‚ Ф УП˚¯ОВММ˚ı‡Б ‡·УЪН‡ı, ЪУ ЪВФВ ¸ УМ ‚˚ТУНУУФО‡˜Л‚‡ВП˚И ЫНУ- ‚У‰ЛЪВО¸ ЛТТОВ‰У‚‡ЪВО¸ТНУ„У УЪ‰ВОВМЛfl НУПФ‡МЛЛ Т ·УО¸¯ЛП ¯Ъ‡ЪУП, ‚ВОЛНУОВФМ˚П У·У Ы‰У‚‡МЛВП, У·- О‡‰‡ЪВО¸ ПМУ„Лı Ф ‡‚ЛЪВО¸ТЪ‚ВММ˚ı М‡„ ‡‰, ‚О‡‰ВОВˆ ·УОВВ ТУЪМЛ Ф‡ЪВМЪУ‚, ‡‚ЪУ НМЛ„, ПМУ„Лı ТЪ‡ЪВИ Л У·- БУ У‚ ‚ Т‡П˚ı ‡‚ЪУ ЛЪВЪМ˚ı КЫ М‡О‡ı. йМ ТУı ‡МЛО ‚В МУТЪ¸ Т‚УВИ НУПФ‡МЛЛ МВТПУЪ fl М‡ ПМУ„У˜ЛТОВМ- М˚В Л ‚ВТ¸П‡ ОВТЪМ˚В Ф В‰ОУКВМЛfl ТУ ТЪУ УМ˚ ПМУ„Лı flФУМТНЛı Л ЛМУТЪ ‡ММ˚ı ЩЛ П, ‡ Б‡ıУОЫТЪМ˚И „У У‰УН АП‡МУ, „‰В ‡ТФУОУКВМ‡ ¯Ъ‡·-Н‚‡ ЪЛ ‡ “Nichia”, ‚ В- БЫО¸Ъ‡ЪВ В„У ‰ВflЪВО¸МУТЪЛ ТЪ‡О Ф ВТЪЛКМ˚П ПВТЪУП Ф УКЛ‚‡МЛfl. з‡Н‡ПЫ ‡ У „‡МЛБУ‚‡О Л Ф У‚ВО ‚ АП‡МУ ‰‚В Ф В‰ТЪ‡‚ЛЪВО¸М˚В ПВК‰ЫМ‡ У‰М˚В НУМЩВ ВМˆЛЛ ФУ МЛЪ Л‰‡П ˝ОВПВМЪУ‚ „ ЫФФ˚ III Л Лı Ф ЛПВМВМЛflП,В‡О¸МУ Ф В‚ ‡ЪЛ‚ В„У ‚ ПВК‰ЫМ‡ У‰М˚И ˆВМЪ УФЪУ- ˝ОВНЪ УМЛНЛ.

и ЛПВ˜‡МЛВ ВˆВМБВМЪ‡

б‡ ЪУ ‚ ВПfl, ˜ЪУ Ф УЩВТТУ к.б. Е‡ıЪЛБЛМ ФЛТ‡О ТЪ‡Ъ¸˛,ВˆВМБВМЪ – Б‡ПВ˜‡МЛfl, ‡ ‡‚ЪУ Лı Ы˜ЛЪ˚‚‡О, ‰УНЪУ тЫ‰КЛ з‡Н‡ПЫ ‡ ‚ТВ-Ъ‡НЛ Ф ЛМflО ОВТЪМУВ Ф В‰ОУКВМЛВ ‡ПВ ЛН‡МˆВ‚ Л ФВ В¯ВО ‡·УЪ‡Ъ¸ ‚ ЫМЛ‚В ТЛЪВЪ д‡- ОЛЩУ МЛЛ ‚ л‡МЪ‡-Е‡ ·‡ В, ФУНЛМЫ‚ ЩЛ ПЫ “Nichia”, ‚ НУЪУ УИ ‡·УЪ‡О 20 ОВЪ.

ганЦкАнмкА

1.Nakamura S., Fasol G. The Blue Laser Diodes (GaN Based Light Emitters and Lasers). B.; Heidelberg: Springer, 1997. 175 p.

2.Ponce F.A., Bour D.P. Nitride-Based Semiconductors for Blue and Green Light-Emitting Devices // Nature. 1997. Vol. 386. P. 351–359.

3.Nakamura S. Light Emission Moves into the Blue // Phys. World. 1998. Vol. 11, ‹ 2. P. 31–35.

4.ûÌӂ˘ А.ù. дО˛˜ Н ТЛМВПЫ ОЫ˜Ы, ЛОЛ й Т‚ВЪУ‰ЛУ‰‡ı Л О‡БВ-‡ı, „УОЫ·˚ı Л БВОВМ˚ı // пЛПЛfl Л КЛБМ¸. 1999. ‹ 5/6. л. 46– 48; л‚ВЪУ‰ЛУ‰˚ М‡ УТМУ‚В „ВЪВ УТЪ ЫНЪЫ ЛБ МЛЪ Л‰‡ „‡ООЛfl Л В„У Ъ‚В ‰˚ı ‡ТЪ‚У У‚ // л‚ВЪУЪВıМЛН‡. 1996. З˚Ф. 5/6. л. 2–7.

5.ÅÂÎfl‚ÒÍËÈ Ç.à. оЛБЛ˜ВТНЛВ УТМУ‚˚ ФУОЫФ У‚У‰МЛНУ‚УИ М‡МУЪВıМУОУ„ЛЛ // лУ УТУ‚ТНЛИ й· ‡БУ‚‡ЪВО¸М˚И ЬЫ М‡О. 1998. ‹ 10. л. 92–98.

6.ÑÂÏËıÓ‚ÒÍËÈ Ç.ü. 䂇ÌÚÓ‚˚ flÏ˚, ÌËÚË, ÚÓ˜ÍË: óÚÓ ˝ÚÓ Ú‡- ÍÓÂ? // í‡Ï ÊÂ. 1997. ‹ 5. ë. 80–86.

кВˆВМБВМЪ ТЪ‡Ъ¸Л А.ù. ûÌӂ˘

* * *

к‡ЫЩ б‡„Л‰У‚Л˜ Е‡ıЪЛБЛМ, ‰УНЪУ ЩЛБЛНУ-П‡ЪВП‡ЪЛ˜В- ТНЛı М‡ЫН, Ф УЩВТТУ , Б‡‚. Н‡ЩВ‰ УИ ЩЛБЛ˜ВТНУИ ˝ОВНЪ-УМЛНЛ Е‡¯НЛ ТНУ„У „УТЫ‰‡ ТЪ‚ВММУ„У ЫМЛ‚В ТЛЪВЪ‡, ˜ОВМ В‰НУООВ„ЛЛ КЫ М‡О‡ "Journal of Micromechanics and Microengineering". й·О‡ТЪ¸ М‡Ы˜М˚ı ЛМЪВ ВТУ‚ – ˝ПЛТТЛУММ‡fl ˝ОВНЪ УМЛН‡, ЩЛБЛН‡ ФУ‚В ıМУТЪЛ Ъ‚В - ‰˚ı ЪВО. А‚ЪУ ·УОВВ 230 М‡Ы˜М˚ı ТЪ‡ЪВИ Л ‰‚Ыı ПУМУ- „ ‡ЩЛИ.