Polarization Characteristics of Electroluminiscence, that Accompanies Electric Breakdown of p–n-Structures on Silicon Carbide

Spectral dependence of the linear polarization extent of electroluminicsence, which accompanies the electric breakdown of alloyed p–n-structures, made on the base of SiC–4Н, 6Н, 15R polytypes, and аlso cubic silicon carbide in the range of 1,4–3,8 еВ have been obtained for the first time. The structures have been placed on the crystal faces, which are parallel and perpendicular to the crystallographic axis С. The luminescence was lead out from the side of thin р-region perpendicularly, and also at the sharp angle to the operating crystal face. The components of luminescence which are polarized linearly in the parallel and perpendicular to the crystallographic axis С (ЕС, ЕС) plane, and also parallel to the vector F of electric field tensity in the p–n-junction (ЕF) have been revealed. Spectral location and intensity of the component, connected with direction of the axis С, have essential differences in different polytypes. Common feature for all polytypes is the presence of polarization (with the level of 0,3–0,4) in the plane ЕС in the region of fundamental absorption and in the adjoining region. Accordance of polarization characteristic of luminicsence to the date on optical absorption takes place only in the separate cases. Polarization ЕF reaches the level 0,5 and tends to increase in the side of increasing of photon energy.

Publication year: 
2014
Issue: 
1
УДК: 
535.51; 537.5
С. 71–78.
References: 

1. Санкин В.И. Ванье-штарковская локализация в естественной сверхрешетке политипов карбида кремния. Обзор // Физика и техника полупроводников. — 2002. — 36, № 7. — С. 769—793.
2. Терагерцовое излучение, вызванное ванье-штарковской локализацией электронов в естественной сверхрешетке карбида кремния / В.И.Санкин, А.В. Андрианов, А.О. Захарьин, А.Г. Петров // Письма в ЖЭТФ. — 2011. — 94, № 5. — С. 393—396.
3. Генкин А.М., Генкина В.К., Гермаш Л.П. Влияние длительной работы и температуры на спектры карбидкремниевых светодиодов, работающих в режиме электрического пробоя // Журн. техн. физики. — 1999. — 69, № 10. — С. 69—76.
4. Елементи та системи поляризаційних приладів для космічних досліджень / М.Д. Гераїмчук, О.М. Генкін, О.В. Івахів та ін. — К.: ЕКМО, 2009. — 188 с.
5. Алтайский Ю.М., Генкин А.М. О спектрах предпробойной электролюминесценции в карбиде кремния политипа 6Н // Физика и техника полупроводников. — 1980. — 14, № 7. — С. 1397—1399.
6. Алтайский Ю.М., Генкин А.М. О предпробойном излучении в SiC—15R // Техника средств связи. Сер. Общетехн. — 1982. — № 5. — С. 37—40.
7. Анизотропия поляризационных характеристик предпробойного свечения диодных структур на основе карбида кремния / В.В. Гуц, Л.А. Косяченко, И.В. Малимон, И.В. Солончук // Укр. физ. журн. — 1986. — 31, № 1. — С. 90—93.
8. Гуц В.В., Малимон И.В., Солончук И.В. Поляризация предпробойного излучения диодных структур на карбиде кремния // Журн. прикл. спектроскопии. — 1987. — 46, № 1. — С. 153—156.
9. Шеклифф У. Поляризованный свет. — М.: Мир, 1965. — 264 с.
10. Волкова Е.А. Поляризационные измерения. — М.: Из-во стандартов, 1974. — 146 с.
11. G.V. Dubrovskii et al., “Optical absorption assoclated with superlattice in silicon carbide crystals”, Phys. Status Solidi B, vol. 57, no. 1, pp. 423—431, 1973.

References [transliteration]: 

1. Sankin V.I. Van'e-shtarkovskai͡a lokalizat͡sii͡a v estestvennoĭ sverkhreshetke politipov karbida kremnii͡a. Obzor // Fizika i tekhnika poluprovodnikov. – 2002. – 36, # 7. – S. 769–793.
2. Teragert͡sovoe izluchenie, vyzvannoe van'e-shtarkovskoĭ lokalizat͡sieĭ ėlektronov v estestvennoĭ sverkhreshetke karbida kremnii͡a / V.I. Sankin, A.V. Andrianov, A.O. Zakhar'in, A.G. Petrov // Pis'ma v ZhĖTF. – 2011. – 94, # 5. – S. 393–396.
3. Genkin A.M., Genkina V.K., Germash L.P. Vlii͡anie dlitel'noĭ raboty i temperatury na spektry karbid-kremnievykh svetodiodov, rabotai͡ushchikh v rezhime ėlektricheskogo proboi͡a // Zhurnal tekhn. fiziki. – 1999. – 69, # 10. – S. 69–76.
4. Elementy ta systemy poli͡aryzat͡siĭnykh pryladiv dli͡a kosmichnykh doslidz͡hen′ / M.D. Heraïmchuk, O.M. Henkin, O.V. Ivakhiv ta in. – K.: EKMO, 2009. – 188 s.
5. Altaĭskiĭ I͡U.M., Genkin A.M. O spektrakh predproboĭnoĭ ėlektroli͡uminest͡sent͡sii v karbide kremnii͡a politipa 6N // Fizika i tekhnika poluprovodnikov. – 1980. – 14, # 7. – S. 1397–1399.
6. Altaĭskiĭ I͡U.M., Genkin A.M. O predproboĭnom izluchenii v SiC–15R // Tekhnika sredstv svi͡azi. Ser. Obshchetekhn. – 1982. – # 5. – S. 37–40.
7. Anizotropii͡a poli͡arizat͡sionnykh kharakteristik predproboĭnogo svechenii͡a diodnykh struktur na osnove karbida kremnii͡a / V.V. Gut͡s, L.A. Kosi͡achenko, I.V. Malimon, I.V. Solonchuk // Ukr. fiz. zhurn. – 1986. – 31, # 1. – S. 90–93.
8. Gut͡s V.V., Malimon I.V., Solonchuk I.V. Poli͡arizat͡sii͡a predproboĭnogo izluchenii͡a diodnykh struktur na karbide kremnii͡a // Zhurn. prikladnoĭ spektroskopii. – 1987. – 46, # 1. – S. 153–156.
9. Shekliff U. Poli͡arizovannyĭ svet. – M.: Mir, 1965. – 264 s.
10. Volkova E.A. Poli͡arizat͡sionnye izmerenii͡a. – M.: Iz-vo standartov, 1974. – 146 s.
11. G.V. Dubrovskii et al., “Optical absorption assoclated with superlattice in silicon carbide crystals”, Phys. Status Solidi B, vol. 57, no. 1, pp. 423–431, 1973.

AttachmentSize
2014-1-11.pdf341.42 KB