Методы и средства диагностического контроля качества светодиодных гетероструктур тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, доктор наук Фролов Илья Владимирович

• Фролов Илья Владимирович
• доктор наук
• 2025

Оглавление диссертации доктор наук Фролов Илья Владимирович

Введение

Глава 1 Методы диагностики дефектов и контроля качества СГС

1.1 Гетеропереходный светодиод: устройство и принцип работы

1.2 Дефекты СГС

1.3 Диагностические методы контроля параметров СГС

1.3.1 Диагностика дефектов по ВАХ

1.3.2 Контроль по вольт-фарадным характеристикам

1.3.3 Диагностика по параметрам низкочастотного шума

1.3.4 Диагностика методом фотоэлектрической спектроскопии

1.3.5 Диагностика по параметрам ватт-амперных характеристик

1.3.6 Диагностика светодиодов по тепловым параметрам

1.4 Неоднородность состава и свойств СГС

1.4.1 Модель неоднородного распределения состава 1пхОа1-хК слоя

1.4.2 Методы исследования неоднородности состава СГС

1.4.3 Неоднородность локальных параметров ЭЛ

1.5 Деградация характеристик и методы определения срока службы светодиодов

1.6 Выводы по первой главе

Глава 2 Определение рекомбинационных параметров СГС

по статическим характеристикам ЭЛ

2.1 Влияние дефектов СГС на параметры излучательной и безызлучательной рекомбинации

2.1.1 Рекомбинация в СГС

2.1.2 АВС-модель рекомбинации носителей заряда в СГС

2.2 Методы определения ВКЭ

2.3 Метод определения ВКЭ по ватт-амперной характеристике светодиода

2.4 Реализация измерителя ВКЭ

2.5 Исследование связи концентрации дефектов гетероструктур InGaN/GaN с параметрами ватт-амперной характеристики

2.6 Измерение ВКЭ и крутизны ватт-амперных характеристик

кристаллов светодиодной матрицы

2.7 Прогнозирование темпа спада светового потока зеленых свето диодов на основе СГС InGaN/GaN при токовых испытаниях

по параметрам ватт-амперных характеристик

2.8 Выводы по второй главе

Глава 3 Определение рекомбинационных параметров СГС

по динамическим параметрам ЭЛ

3.1 Связь граничной частоты ЭЛ светодиода с рекомбинационными параметрами СГС

3.2 Оценка погрешностей измерения граничной частоты ЭЛ светодиода при использовании гармонического тестового сигнала

3.3 Определение ВКЭ по динамическим параметрам ЭЛ

3.4 АПК для определения ВКЭ светодиода по результатам измерений мощности излучения и граничных частот ЭЛ

3.5 Динамика ЭЛ светодиода при питании импульсным током

3.6 Метод измерений граничной частоты ЭЛ светодиода с применением импульсного тестового сигнала

3.7 Оценка погрешности измерения граничной частоты ЭЛ светодиода

при использовании импульсного тестового сигнала

3.8 Выводы по третьей главе

Глава 4 Диагностика СГС по параметрам ЭЛ, измеренным

с пространственным и спектральным разрешением

4.1 Влияние степени неоднородности распределения дефектов

в гетероструктуре InGaN/GaN на мощность излучения

4.2 Измерение граничных частот ЭЛ с пространственным разрешением... 142 4.2.1 АПК для измерения граничных частот ЭЛ локальных областей кристалла светодиода

4.2.2 Связь степени неоднородности распределения концентрации дефектов в СГС с параметрами вольт-амперных

и шумовых характеристик

4.2.3 Связь параметров ЭЛ с параметрами фотоэлектрического

отклика

4.3 Измерение граничных частот ЭЛ со спектральным разрешением

4.3.1 АПК для измерения ватт-амперных характеристик и граничных частот ЭЛ спектральных составляющих излучения светодиода

4.3.2 Результаты измерений статических и динамических параметров

ЭЛ на разных участках спектра излучения

4.4 Измерение граничных частот ЭЛ с пространственным и спектральным разрешением

4.5 Изменение параметров ЭЛ в локальных областях СГС в процессе испытаний светодиодов

4.5.1 Изменение профиля распределения концентрации дефектов

при токовых испытаниях

4.5.2 Модель деградации светодиода на основе СГС 1пОаК/ОаК при токовых испытаниях с учетом неоднородного распределения концентрации дефектов в СГС

4.6 Выводы по четвертой главе

Глава 5 Диагностический контроль качества светодиодов

по тепловым характеристикам

5.1 Тепловые характеристики светодиодов

5.2 Оценка погрешностей определения параметров тепловых эквивалентных схем

5.2.1 Оценка погрешностей определения параметров тепловых эквивалентных схем по результатам измерения ТИ

5.2.2 Оценка погрешностей определения параметров тепловых эквивалентных схем по результатам измерения ПТХ

5.3 Диагностика неоднородности распределения температуры

по крутизне токовой зависимости теплового сопротивления между активной областью кристалла и корпусом светодиода

5.3.1 Тепловые характеристики светодиодов с различными

адгезивами

5.3.2 Выборочные измерения тепловых характеристик серийных светодиодов

5.3.3 Изменение выборочных параметров светодиодов

при испытаниях

5.4 Измерение теплового сопротивления между активной областью и корпусом светодиода по температурному спаду интенсивности излучения

5.5 Измерение ПТХ и оценка ТП кристаллов светодиодных матриц

5.6 Измерение профиля температуры перегрева СГС

по температурному спаду интенсивности излучения

5.7 Диффузионная модель деградации светодиода на основе гетероструктуры InGaN/GaN, учитывающая неоднородное распределение температуры и плотности тока

5.8 Выводы по пятой главе

Заключение

Список сокращений и условных обозначений

Список литературы

Приложение 1. Акты внедрения и использования результатов

диссертационной работы

Приложение 2. Внешний вид и интерфейс компьютерных программ

средств измерений

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методы и средства диагностического контроля качества светодиодных гетероструктур»

Введение

Актуальность темы. Светоизлучающие приборы на основе полупроводниковых гетероструктур (светодиоды и светодиодные матрицы, лазерные диоды, полупроводниковые лазеры) в настоящее время применяются в различных областях науки и техники: в устройствах индикации и освещения (в светильниках, светофорах, информационных табло и т.д.), в устройствах передачи информации. Одной из наиболее важных областей применения светоизлучающих гетероструктур является производство на их основе светодиодов - источников белого света, составляющих конкуренцию лампам накаливания, флуоресцентным и галогеновым лампам. Повышение требований к качеству и надежности светотехнических устройств, использующих в составе светодиоды, требует развития современных методов и средств неразрушающего контроля качества светодиодных гетероструктур (СГС) для повышения эффективности и достоверности выявления светодиодов со скрытыми структурными дефектами, снижения трудоемкости и увеличения быстродействия процесса контроля.

Источники зеленого, синего и ультрафиолетового излучения, а также белые светодиоды с люминофорами изготавливаются из гетероструктур на основе нитридов элементов III группы: InGaN, AlGaN, GaN. Для красного, оранжевого и желтого света применяются фосфиды (AlGaInP), а для инфракрасного диапазона -арсенид галлия (GaAs) и его производные.

Наиболее перспективными с точки зрения массового применения в различных областях техники являются светодиоды и светодиодные матрицы на основе гетероструктур InGaN/GaN с множественными квантовыми ямами (МКЯ).

Несмотря на совершенствование технологий изготовления СГС InGaN/GaN одной из ключевых проблем в настоящее время остается существенное различие в темпе спада (деградации) электрооптических характеристик под действием прямого тока и сложность прогнозирования ресурса работы светодиодов на их основе.

Для СГС 1пОаК/ОаК с МКЯ характерны неоднородность стехиометрического состава слоев квантовой ямы и существенно неоднородное распределение различного рода дефектов по объему активной области гетероструктуры. Это является причиной неоднородного распределения плотности тока и температуры в кристалле светодиода и ускорения процессов дефектообразования в областях кристалла с повышенной плотностью тока.

Известные способы диагностического контроля качества светодиодов основаны на измерении их интегральных электрических и оптических параметров. Из-за пространственной неоднородности свойств СГС интегральные электрические и оптические параметры являются малоинформативными с точки зрения эффективного выявления дефектных приборов. Прямые методы оценки степени пространственной неоднородности дефектов гетерострукутры, такие как электронная микроскопия, катодолюминесценция, атомно-зондовая томография, трудоемки, требуют специализированного оборудования и не применимы для массового контроля.

Существующие методы контроля и отбраковки светодиодов, применяемые на производстве светотехнической продукции, по падению прямого напряжения при заданном токе, по обратному току, по световому потоку, цветовой температуре, тепловому сопротивлению, не всегда позволяют выявлять светодиоды со скрытыми дефектами СГС. Скрытые структурные дефекты могут не проявляться на контролируемых характеристиках, но в дальнейшем, в ходе эксплуатации светодиода, могут являться активными центрами, резко ухудшающими деградационные процессы.

В связи с этим развитие диагностических методов отбраковки потенциально ненадежных светодиодов, совершенствование известных и разработка новых более чувствительных и точных методов и средств измерения характеристик светоизлучающих приборов на основе СГС, позволяющих оценивать степень пространственной неоднородности параметров гетероструктуры, выявлять приборы с аномалиями токораспределения и оценивать степень дефектности гетероструктуры, является актуальной задачей.

Степень разработанности темы.

Научный интерес к проблеме повышения надежности, развитию методов диагностического контроля качества и исследованию процессов деградации светодиодов подтверждается многочисленными публикациями за последние несколько лет. Методы и средства неразрушающего контроля качества светоизлучающих приборов на основе гетероструктур развиты в работах В.И. Зубкова, С.Г.Никифорова, С.Ю.Карпова, А.В. Градобоева, А.В.Клюева, О. А. Солтановича, Е.Б. Якимова, Ф.И.Маняхина, А.А. Скворцова, Е.Н.Вигдоровича, А.Л.Закгейма, И.А. Карповича, Н.М.Шмидт, А.А. Мальцева, M.Meneghini, D.-P. Han, J.-I. Shim и др. В частности, методы диагностики СГС по вольт-амперным характеристикам (ВАХ) развиты в работах Ф.И. Маняхина, Н.И.Бочкаревой, Ю.Т.Ребане, Ю.Г.Шретера, Н.М.Шмидт, S.-H. Baek, M. Lee [1-9], методы емкостной и импедансной (адмиттансной) спектроскопии - в работах В. И. Зубкова, О. А. Солтановича, А. В. Соломонова, О.В. Кучеровой, D.-P. Han [10-21], методы шумовой (флуктуационной) спектроскопии - в работах А.В. Клюева, А.В. Якимова, М.Е. Левинштейна, Н.С. Аверкиева, V. Palenskis [22-33], методы диагностики по тепловым параметрам - в работах А.Л.Закгейма, А.Е.Чернякова, С.Ю.Карпова, В.А.Сергеева, Ф.И. Маняхина, А.А. Скворцова [34-43], методы спектроскопии электролюминесценции (ЭЛ) - в работах С.Г.Никифорова, А.Э. Юновича, R.W.Herrick и др. [44-47], методы фотоэлектрической спектроскопии -в работах И.А. Карповича, М.В. Барановского, Г.Ф. Глинского, Б.Н. Звонкова, А.П. Горшкова, Л.П.Авакянца, D.Monti, M.Meneghini [48-60]. В работах M. Meneghini, C. Li, R. Herrick и др. показано, что информативной с точки зрения диагностики дефектов СГС является начальный участок ватт-амперной характеристики светодиода. При малых токах, порядка десятков - сотен микроампер, эффективность излучения СГС сильно зависит от баланса между скоростями излучательной и безызлучательной рекомбинации. Нелинейность ватт-амперной характеристики при малых токах обусловлена влиянием безызлучательной рекомбинации носителей заряда на дефектах. Изменения мощности оптического излучения также заметно проявляются при малых токах.

Одной из причин деградации мощности оптического излучения светодиодов в процессе эксплуатации является образование дефектов в активной области СГС под действием тока. Повышение температуры активной области светодиода ускоряет темп деградации. К механизмам дефектообразования в СГС относятся возникновение дополнительных точечных и протяженных дефектов в активной области, кластеров дефектов и дислокаций, диффузия атомов примеси из барьерных слоев в активную область и др. Процессы дефектообразования в СГС InGaN/GaN с различной степенью неоднородности исследуются отечественными и зарубежными научными коллективами [61-75]. Модели деградации светодиодов на основе СГС InGaN/GaN развиты в работах Ф.И.Маняхина, С.Г.Никифорова, А.Л.Закгейма, M.Meneghini, Zhao L., Cao H., Huang J., Xu L. При этом оценка степени неоднородности структуры, как правило, проводится косвенными методами по интегральным характеристикам светодиода.

Отбраковочные испытания, в первую очередь электротермотренировка, занимают значительное время, требуют сложного стендового оборудования и в целом снижают экономическую эффективность. Для оценки срока службы светодиодов используются зарубежные стандарты LM-80 и TM-21. Стандарт LM-80 определяет метод испытаний, при котором светодиоды испытывают в течение длительного интервала времени 6 000-10 000 часов, периодически контролируя изменения светового потока, эффективности и цветовой стабильности. Стандарт TM-21 дополняет стандарт LM-80 и позволяет экстраполировать данные для прогнозирования срока службы светодиода - времени, за которое световой поток снизится до 70% от начального значения. Недостатком этих стандартов является то, что они не позволяют без проведения длительных и не выгодных с точки зрения экономической эффективности испытаний выявлять светодиоды с высокой концентрацией дефектов, склонные к ускоренной деградации.

Цель работы - разработка физико-технических основ промышленно ориентированных методов и средств диагностического контроля качества светодиодов и СГС по параметрам ЭЛ, учитывающих неоднородное распределение концентрации дефектов в структуре.

Поставленная цель достигается решением следующих задач:

1. Анализ моделей рекомбинации носителей заряда в СГС. Исследование связи параметров ватт-амперной характеристики светодиода с рекомбинационными параметрами СГС.

2. Разработка методов и средств измерения внутренней квантовой эффективности (ВКЭ) и оценки концентрации дефектов СГС по параметрам статических и динамических характеристик электролюминесценции. Исследование влияния неоднородности распределения дефектов СГС на электрофизические и электрооптические характеристики светодиодов.

3. Разработка методов измерения динамических параметров электролюминесценции гетеропереходных светодиодов с пространственным и спектральным разрешением.

4. Оценка погрешностей методов измерения динамических параметров электролюминесценции светодиодов.

5. Разработка средств измерения статических и динамических параметров ЭЛ кристалла светодиода с высоким пространственным и спектральным разрешением, в том числе, в диапазоне токов начала свечения.

6. Разработка феноменологической модели связи локальных статических и динамических параметров электролюминесценции СГС с концентрацией дефектов.

7. Разработка методов измерения тепловых параметров светодиодов и температуры перегрева активной области по температурной зависимости интенсивности электролюминесценции в локальных областях СГС.

8. Проведение испытаний светодиодов под действием постоянного и импульсного токов различных плотностей. Исследование изменений (деградации) параметров и характеристик светодиодов в процессе испытаний. Выявление связи диагностических параметров с темпом деградации характеристик светодиодов при испытаниях.

9. Разработка моделей деградации светодиодов, учитывающих неоднородное распределение концентрации дефектов и температуры в СГС, для прогнозирования темпа спада мощности оптического излучения под действием тока и температуры.

Научная новизна работы.

1. Разработана математическая модель, позволяющая аппроксимировать результаты измерений ватт-амперной характеристики светодиода в диапазоне малых токов. Параметры модели зависят от соотношения коэффициентов излучательной и безызлучательной рекомбинации в светодиодной гетерострукутре и позволяют выявлять потенциально ненадежные светодиоды с повышенной концентрацией дефектов СГС.

2. Установлена существенная корреляционная связь (коэффициент корреляции 0,93) между величиной спада светового потока излучения светодиодов в процессе испытаний под действием тока и значением параметра q функции, аппроксимирующей его ватт-амперную характеристику в диапазоне малых токов. Показано, что параметр q, определяющий степень нелинейности ватт-амперной характеристики светодиода при малых токах, обратно пропорционален корню квадратному из значения концентрации дефектов в СГС.

3. Разработан метод измерения граничной частоты электролюминесценции светодиода с использованием импульсного тестового сигнала, позволяющий уменьшить в 2,4 раза влияние шума фотоприемного устройства на результат измерения по сравнению с методом измерения, использующим гармонический тестовый сигнал (патент РФ № 2725613 от 03.07.2020).

4. Разработан метод определения внутренней квантовой эффективности светодиодов по результатам измерения значений мощности оптического излучения и граничных частот электролюминесценции светодиода при двух малых токах, соответствующих диапазону роста токовой зависимости ВКЭ. Метод позволяет по результатам измерения внутренней квантовой эффективности определять концентрацию дефектов в локальных областях СГС (патент РФ № 2740433 от 12.05.2020).

5. Разработан метод определения внутренней квантовой эффективности светодиода, основанный на измерении ватт-амперной характеристики, аппроксимации результатов измерений ватт-амперной характеристики в диапазоне малых токов и расчете ВКЭ по формуле, устанавливающей функциональную связь

между результатами измерений и параметрами аппроксимирующей функции. Метод позволяет определять ВКЭ в нормальных условиях измерений, уменьшить аппаратные затраты, трудоемкость и время измерения при реализации (патент РФ № 2789118 от 30.01.2023).

6. На основании результатов измерений и аппроксимации ватт-амперных характеристик светодиодов со спектральным разрешением с помощью разработанного аппаратно-программного комплекса для измерения квантовой эффективности и граничных частот ЭЛ спектральных составляющих ЭЛ светодиода установлено, что параметр q аппроксимирующей функции на коротковолновом участке спектра излучения принимает значения в 5-10 раз меньшее, чем на длинноволновом участке спектра. В процессе испытаний под действием тока значение параметра q на коротковолновом участке спектра спадает на 10-30% больше, чем на длинноволновом участке.

7. Разработана и экспериментально подтверждена математическая модель деградации мощности излучения светодиода под действием прямого тока, учитывающая неоднородное распределение концентрации дефектов в СГС. Установлено, что темп деградации оптической мощности излучения светодиода существенно зависит от степени неоднородности распределения концентрации дефектов. Относительное значение границы доверительного интервала отклонения результата моделирования от результата эксперимента составляет ±4,5% при доверительной вероятности 0,95.

8. Разработан метод измерения теплового сопротивления между активной областью кристалла и корпусом светодиода по температурной зависимости интенсивности излучения светодиода. Метод позволяет определять температуру перегрева в локальных областях кристалла светодиода относительно температуры корпуса, а также температуру перегрева кристаллов в составе светодиодных матриц (патенты РФ № 2772930 от 27.05.2022 и №2787328 от 09.01.2023).

Теоретическая и практическая значимость работы.

1. Разработанные физико-технические основы методов диагностического контроля качества светодиодов и светодиодных гетероструктур по параметрам

электролюминесценции дополняют существующий подход к диагностике СГС с неоднородным распределением дефектов.

2. Установленные зависимости ватт-амперных характеристик, внешней квантовой эффективности и динамических параметров спектральных составляющих электролюминесценции уточняют существующие модели спада

л

ВКЭ светодиодов на основе СГС IпGaN/GaN при плотностях тока выше 10 А/см .

3. Модели деградации мощности оптического излучения светодиода под действием прямого тока, учитывающие влияние степени неоднородности профиля распределения концентрации дефектов и неоднородности распределения температуры на темп образования дефектов в активной области СГС под действием прямого тока, позволяют прогнозировать темп деградации светодиодов и оценивать срок службы светотехнических устройств на основе светодиодов.

4. Математическая модель, позволяющая аппроксимировать результаты измерений ватт-амперной характеристики светодиода в диапазоне малых токов, устанавливает связь между концентрацией структурных дефектов и степенью нелинейности ватт-амперных характеристик в диапазоне малых токов.

5. Разработаны следующие методы диагностического контроля качества светодиодных гетероструктур:

- метод определения внутренней квантовой эффективности светодиода по результатам измерений ватт-амперной характеристики в диапазоне малых токов;

- метод определения внутренней квантовой эффективности светодиодов по результатам измерения значений мощности оптического излучения и граничных частот электролюминесценции светодиода при двух малых токах, соответствующих диапазону роста токовой зависимости ВКЭ;

- метод измерения граничной частоты ЭЛ светодиода при питании светодиода импульсным током, который позволяет измерять профиль распределения граничной частоты ЭЛ и определять профили распределения концентрации дефектов и ВКЭ по площади СГС;

- метод измерения теплового сопротивления между активной областью кристалла и корпусом светодиода по температурной зависимости интенсивности излучения.

Разработанные методы могут быть использованы для диагностики качества светодиодов на основе различных гетероструктур, в том числе 1пОаЫ/ОаК, ЛЮаМОаМ, Л^аР/ваЛя.

6. Разработаны следующие средства диагностического контроля качества светодиодных гетероструктур:

- измеритель внутренней квантовой эффективности светодиодов, реализующий метод определения ВКЭ по результатам измерения и аппроксимации ватт-амперной характеристики светодиода в диапазоне малых токов;

- аппаратно-программный комплекс (АПК) для измерения внутренней квантовой эффективности светодиодов, реализующий метод определения ВКЭ светодиода по результатам измерений мощности излучения и граничных частот ЭЛ при малых токах;

- аппаратно-программный комплекс для измерения граничных частот ЭЛ локальных областей светодиодных гетероструктур и определения профиля распределения концентрации дефектов по площади с пространственным разрешением;

- аппаратно-программный комплекс для измерения ватт-амперных характеристик и граничных частот ЭЛ спектральных составляющих излучения светодиода.

Разработанные средства диагностического контроля качества СГС могут быть использованы на выходном контроле предприятий-изготовителей светодиодов или на входном контроле предприятий-изготовителей светодиодной продукции, а также разработчиками светодиодов как инструмент диагностики латеральной однородности параметров ЭЛ СГС.

Измеритель внутренней квантовой эффективности светодиодов ИВКЭС-1, реализующий метод измерения ВКЭ по патенту РФ № 2789118, внедрен в системе входного контроля АО «Ульяновское конструкторское бюро приборостроения».

Измеритель температуры изделий микроэлектроники, реализующий метод измерения теплового сопротивления между активной областью кристалла и корпусом светодиода по патенту РФ № 2772930 РФ, внедрен в систему контроля теплового режима работы изделий микроэлектроники, разрабатываемых НПК «Технологический центр». Акты внедрения прилагаются.

Результаты диссертационной работы использованы при выполнении НИР 720000Ф.99.1БН60АА05000 НТЦ микроэлектроники РАН, при выполнении НИР в Ульяновском филиале Института радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова Российской академии наук в рамках Государственного задания № FFWZ-2022-0002 и № 0030-2019-0016, при выполнении проектов РФФИ № 19-0700562, 19-47-730002, 16-32-60051, 16-47-732159, а также в учебном процессе на радиотехническом факультете Ульяновского государственного технического университета при проведении занятий по дисциплинам «Элементы и устройства оптоэлектроники» и «Оптические измерения». Акты использования прилагаются. Положения, выносимые на защиту.

1. Значение ВКЭ светодиода на основе гетероструктуры IпGaN/GaN в нормальных условиях измерений определяется по параметру q функции Р(1) = т ^ 1+2ц1 -1)2, аппроксимирующей ватт-амперную характеристику в диапазоне

малых токов. На выборках светодиодов и светодиодных матриц различных типов

л

показано, что коэффициент детерминации R2, определяющий степень достоверности аппроксимации ватт-амперной характеристики, принимает значения от 0,96 до 0,99.

2. Параметр q функции р(1) = ту\+2д!-1)2, аппроксимирующей ватт-амперную

характеристику светодиода в диапазоне малых токов, зависит от концентрации структурных дефектов СГС и позволяет прогнозировать темп спада светового потока излучения светодиода при эксплуатации.

3. Различия в значениях параметра q ватт-амперных характеристик, измеренных со спектральным разрешением, на коротковолновом и длинноволновом участках спектра излучения в гетероструктурах IпGaN/GaN

определяются концентрацией и неоднородным распределением индия в квантовой яме.

4. Граничная частота ЭЛ является диагностическим параметром и по ее значениям, измеренным при малых токах, могут быть определены концентрация дефектов СГС и внутренняя квантовая эффективность излучения светодиода.

5. Для измерений граничной частоты ЭЛ в локальных областях СГС разработан метод, использующий импульсный тестовый сигнал. Метод позволяет уменьшить влияние шума фотоприемного устройства в 2,4 раза на результат измерений по сравнению с общепринятым методом, в котором используется гармонический тестовый сигнал. Метод измерения заключается в поочередном пропускании через светодиод импульсного тока со скважностью 2 сначала частотой 1 кГц, затем высокой частотой (порядка 500 кГц) с приложением и без приложения напряжения обратной полярности в момент окончания импульса тока, измерении фотоприемным устройством средних за период значений интенсивности излучения светодиода в указанных режимах и расчете граничной частоты путем решения уравнения, связывающего ее значение с измеренными параметрами.

6. Степень неоднородности профиля распределения концентрации дефектов по площади СГС 1пОаЫ/ОаК, измеренная до испытаний, определяет темп деградации оптической мощности при испытаниях под действием тока. Показано, что степень неоднородности профиля распределения концентрации дефектов в СГС 1пОаЫ/ОаК может достигать 30 %. При повышении относительной степени неоднородности на 10% спад мощности излучения после 1000 ч испытаний увеличивается на 5%.

7. Температурная зависимость интенсивности ЭЛ светодиода позволяет определять тепловое сопротивление между активной областью кристалла и корпусом светодиода и тепловые сопротивления между активными областями кристаллов и корпусом светодиодной матрицы.

8. Для определения тепловых параметров светодиодов по результатам измерения переходной тепловой характеристики (ПТХ) существует набор

моментов времени на участках наибольшей и наименьшей крутизны ПТХ, выбор которых позволяет минимизировать влияние шума на результат их определения.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных и Всероссийских конференциях: международных школах-конференциях «Saint Petersburg OPEN» (г. Санкт-Петербург, 2016 - 2024 гг.); международных конференциях ФизикА.СПб (г. Санкт-Петербург, 2020, 2021, 2024 гг.); Московских семинарах по электронным и сетевым технологиям MWENT (г. Москва, 2018, 2020, 2022 гг.); Международных конференциях «Информационные технологии и нанотехнологии» (ИТНТ) (г. Самара, 2022, 2023 гг.); Международных научно-технических конференциях «Актуальные проблемы электронного приборостроения» (г. Саратов, 2014, 2018, 2020, 2022 гг.); Международных симпозиумах «Надежность и качество» (г. Пенза, 2020-2024 гг.); Международных научно-технических конференциях INTERMATIC (г.Москва, 2013-2018 гг.); Всероссийских светотехнических конференциях (г.Москва, 2023, 2024 г.); Всероссийских конференциях «Нитриды галлия, индия и алюминия - структуры и приборы» (г.Москва, 2013, 2017 гг., г.Санкт-Петербург, 2015 г.); Всероссийской конференции «Современные технологии обработки сигналов» (г. Москва, 2021 г.).

Соответствие паспорту научной специальности. Диссертация соответствует паспорту научной специальности 2.2.8. «Методы и приборы контроля и диагностики материалов, изделий, веществ и природной среды», в частности пунктам 1, 3, 6.

Личный вклад автора. Основные результаты диссертационной работы, включая разработку способов измерений параметров и характеристик светодиодов, макетирование измерительных установок и АПК, проведение измерений, проведение ускоренных испытаний светодиодов, разработку моделей и подготовку публикаций, получены автором лично. Обсуждение и интерпретация экспериментальных результатов, разработка программного обеспечения АПК проводились при его непосредственном участии.

Степень достоверности результатов. Достоверность полученных результатов обеспечивается использованием современных методов исследования,

соответствующих поставленным задачам, корректным применением математических моделей, воспроизводимостью результатов исследований, а также подтверждением выводов экспериментальными данными и их согласованностью с результатами других исследований. Результаты работы прошли апробацию на научных конференциях и опубликованы в рецензируемых изданиях, что свидетельствует о их научной обоснованности и достоверности.

Публикации. По теме диссертации опубликована 51 работа, в том числе 1 монография, 10 статей в изданиях из перечня ВАК, 23 статьи в изданиях, индексируемых в Web of Science и Scopus, 12 статей в прочих изданиях, получено 5 патентов на изобретение.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка из 282 наименований, 2 приложений. Общий объем диссертации составляет 263 страницы, включая 17 таблиц и 129 рисунков.

Глава 1 Методы диагностики дефектов и контроля качества СГС

1.1 Гетеропереходный светодиод: устройство и принцип работы

Светодиод представляет собой полупроводниковый прибор (111111), в основе которого лежит структура с р-п переходом, способная преобразовывать энергию электрического тока в оптическое излучение [76-81].

При подаче прямого напряжения потенциальный барьер в р-п переходе снижается, что приводит к инжекции электронов из п-области в р-область, а дырок - из р-области в п-область (Рисунок 1.1) [77]. При излучательной рекомбинации электронов и дырок их энергия преобразуется в свет, а при безызлучательной рекомбинации - в тепловые колебания кристаллической решетки или передается другим электронам.

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Фролов Илья Владимирович, 2025 год

Список литературы

1. Шретер Ю.Г., Ребане Ю.Т., Зыков В.А., Сидоров В.Г. Широкозонные полупроводники. - СПб. : Наука, 2001. - 125 с.

2. Шмидт Н.М., Усиков А.С., Шабунина Е.И., Черняков А.Е., Сахаров А.В., Курин С.Ю., Антипов А.А., Бараш И.С., Роенков А.Д., Макаров Ю.Н., Helava Н. Исследование деградации внешней квантовой эффективности ультрафиолетовых светодиодов на основе гетероструктур AlGaN/GaN, выращенных методом хлоридно-гидридной эпитаксии // Письма в ЖТФ. - 2014. - Т. 40, вып. 13. - С. 73-80.

3. Shmidt N., Greshnov A., Chernyakov A., Levinshtein M., Zakgeim A., and Shabunina E. Mechanisms behind efficiency droop and degradation in InGaN/GaN LEDs // Phys. Status Solidi C. - 2013. - Vol. 10, No. 3. - P. 332-334.

4. Бочкарева Н.И., Вороненков В.В., Горбунов Р.И., Зубрилов А.С., Леликов Ю.С., Латышев Ф.Е., Ребане Ю.Т., Цюк А.И., Шретер Ю.Г. Механизм падения эффективности GaN-светодиодов с ростом тока // Физика и техника полупроводников. - 2010. - Т. 44, вып. 6. - С. 822-828.

5. Пат 2541098 РФ. Способ отбраковки мощных светодиодов на основе InGaN/GaN / Шмидт Н. М., Шабунина Е. И., Тальнишних Н. А., Черняков А. Е., Закгейм А. Л.; заявитель и патентообладатель Шмидт Наталия Михайловна. - № 2013144805/28; заявл. 04.10.2013; опубл. 10.02.2015. Бюл. № 4.

6. Baek S.-H., Lee H.-J., Lee S.-N. High-performance fat-type InGaN-based light-emitting diodes with local breakdown conductive channel // Scientific Reports. -2019. -Vol. 9. - P. 13654.

7. Lee M., Lee H. U., Song K. M., Kim J. Signifcant improvement of reverse leakage current characteristics of Si-based homoepitaxial InGaN/GaN blue light emitting diodes // Scientific Reports. - 2019. - Vol. 9. - P. 970.

8. Manyakhin F. I. et al. Physico- mathematical model of the voltage- current characteristics of light-emitting diodes with quantum wells based on the Sah- Noyce-Shockley recombination mechanism //Journal of Semiconductors. - 2024. - V. 45 №. 8. - P. 082102.

9. Manyakhin, F. I., Varlamov, D. O., Morketsova, L. O., Skvortsov, A. A., & Nikolaev, V. K.Influence of the nature of the distribution of recombination centers in the space charge region of the p-n junction on the parameters of the current-voltage characteristics within the classical Shockley and Shockley-Noyce-Sah models //Semiconductor Science and Technology. - 2024. - V. 40, №. 1. - P. 015017.

10. Кучерова О. В. Наблюдение локализованных центров с аномальным поведением в светоизлучающих гетероструктурах с множественными квантовыми ямами InGaN/GaN / О. В. Кучерова, В. И. Зубков, А. В. Соломонов, Д. В. Давыдов // Физика и техника полупроводников. - 2010. - Т. 44, вып.3. - С.352 - 357.

11. Кучерова О. В. Неразрушающая диагностика наногетероструктур с множественными квантовыми ямами InGaN/GaN методом температурной спектроскопии адмиттанса / О. В. Кучерова, В. И. Зубков, Е. О. Цвелев, И. Н. Яковлев, А. В. Соломонов // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. -2010. - Т. 46, № 3. - С. 24-28.

12. Кучерова О.В. Спектроскопия адмиттанса полупроводниковых гетероструктур с множественными квантовыми ямами InGaN/GaN : автореф... дис. Канд.. Физ. Мат. Наук: 01.04.10. - Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина) (СПбГЭТУ). - Санкт-Петербург, 2011. - 18 с.

13. Солтанович О. А. Анализ температурных зависимостей вольт-фарадных характеристик светоизлучающих структур InGaN/GaN с множественными квантовыми ямами / О. А. Солтанович, Е. Б. Якимов // ФТП. - 2012. - Т.46, вып.12. - С.1597-1603.

14. Солтанович О. А. Частотные и температурные зависимости вольт -фарадных характеристик светоизлучающих структур InGaN/GaN с множественными квантовыми ямами / О.А. Солтанович, Н.М. Шмидт, Е.Б. Якимов // Физика и техника полупроводников. - 2011. - Т. 45, вып. 2. - С.226-229.

15. Зубков В.И. Спектроскопия адмиттанса - эффективный метод диагностики полупроводниковых квантоворазмерных структур // Приложение к журналу «Вестник РГРТУ». - 2009. - № 4.

16. Шур М. Современные приборы на основе арсенида галлия / М. Шур. -М. : Мир, 1991. - 632 с.

17. Sukegawa T. Two-frequency method for measuring impurity profiles / T. Sukegawa, M. Ogita // Review of Scientific Instruments. - 1979. - Vol. 50. - No. 1. -P.41-45.

18. Маняхин Ф. Метод контроля технологии светодиодных структур / Ф. Маняхин, А. Кодак // Компоненты и технологии. - 2005. - №6.

19. Маняхин Ф. И. Измерение распределения и температурной зависимости эффективной концентрации заряженных центров в базовой области диодных структур / Ф. И. Маняхин // Измерительная техника. - 1996. - №11. - С. 49-52.

20. Han D.-P., Shim J.-I., Shin D.-S. Analysis of carrier recombination dynamics in InGaN-based light-emitting diodes by differential carrier lifetime measurement // Applied Physics Express. - 2017. - Vol. 10. - P. 052101.

21. Han D.-P., Yamamoto K., Ishimoto S., Iwaya M., Takeuchi T., Kamiyama S., Akasaki I. Determination of internal quantum efficiency in GaInN-based light-emitting diode under electrical injection: carrier recombination dynamics analysis // Applied Physics Express. - 2019. - Vol. 12. - P. 032006.

22. Клюев А.В. Низкочастотные шумы в наноразмерных полупроводниковых структурах: источники, измерение, методы анализа. - LAP LAMBERT Academic Publishing, -2011. - 204 с.

23. Клюев А.В. Проявление 1/F шума тока утечки в наноразмерных светоиз-лучающих структурах / А.В. Беляков, А.В. Клюев, А.В. Якимов // Известия ВУЗов. Радиофизика. - 2008. - Т. 51, № 2. - С.149-161.

24. Shmelev E.I. Complexes of spatially multistable defects as the source of 1/f noise in GaAs devices / E.I. Shmelev, A.V. Klyuev, A.V. Yakimov // Fluctuation and Noise Letters. - 2013. - Vol. 12, № 1. - P. 1350008.

25. Klyuev A.V. 1/f noise in GaAs nanoscale light-emitting structures / A.V. Klyuev, A.V. Yakimov // Physica B. - 2014. - Vol. 440. - P. 145-151.

26. Якимов А.В. Физика шумов и флуктуаций параметров: Электронное учебное пособие / А.В. Якимов. - Нижний Новгород: Нижегородский госуниверситет, 2013. - 85 с.

27. Аверкиев Н. С. Особенности рекомбинационных процессов в светодиодах на основе InGaN/GaN при больших плотностях инжекционного тока / Н. С. Аверкиев, М. Е. Левинштейн, П. Е. Петров и др. // Письма в ЖТФ. - 2009. -Вып. 19. - С. 97-102.

28. Закгейм А. Л. Низкочастотный шум в исходных и деградировавших синих InGaAs/GaN-светодиодах / А. Л. Закгейм, М. Е. Левинштейн, В. П. Петров и др. // Физика и техника полупроводников. - 2012. - Вып. 2. - С. 219-223.

29. Иванов А.М., Клочков А.В. Влияние низкой температуры на электрофизические и шумовые характеристики ультрафиолетовых светодиодов на основе структур с квантовыми ямами InGaN/GaN // Физика и техника полупроводников. - 2022. - Т. 56, вып. 6. - С. 596-600.

30. Palenskis V., Matukas J., Saulys B. Saulys Analysis of electrical and optical fluctuations of light-emitting diodes by correlation method // Lithuanian Journal of Physics. - 2009. - V. 49, No. 4. - P. 453-460.

31. Glemza J., Matukas J., Pralgauskaite S., Palenskis V. Low-frequency noise characteristics of high-power white LED during long-term aging experiment // Lithuanian Journal of Physics. - 2018. - Vol. 58, No. 2. - P. 194-203.

32. Palenskis V., Matukas J., Glemza J., Pralgauskaite S. Review of Low-Frequency Noise Properties of High-Power White LEDs during Long-Term Aging // Materials. - 2022. - Vol. 15 (13).

33. Пат. 2 523 105(13) РФ. Способ отбраковки мощных светодиодов на основе InGaN/GaN / Левинштейн М. Е., Шабунина Е. И., Шмидт Н. М.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук. - № 2013111109/28, заявл. 12.03.2013; опубл. 20.07.2014. Бюл. № 20.

34. Ivanov A.E. A comprehensive study of current-crowding effect in high power vertical AlInGaN LEDs under high pulsed current / A.E. Ivanov, A.V. Aladov, N.

Atalnishnikh, A.E. Chernyakov, A.L. Zakgeim // Journal of Physics: Conference Series. - 2021. - V.2086. - P. 012084.

35. Chernyakov A. E. et al. Modeling of Temperature Distribution Induced by Thermo-Mechanical Deformation of High-Power AlInGaN LED Arrays //2019 25th International Workshop on Thermal Investigations of Ics and Systems (THERMINIC). -IEEE, 2019. - С. 1-4.

36. Aladov A.V. Thermal resistanse and nonuniform distribution of electroluminescence and temperature in high-power AlGaInN light-emitting diodes / A.V. Aladov, K.A. Bulashevich, A.E. Chernyakov, S.Yu. Karpov, V.P. Valyukhov, A.L. Zakgeim // St. Petersburg Polytechnical University Journal: Physics and Mathematics. -2015. - Volume 1, Issue 2. - P. 151-158.

37. Сергеев В.А., Ходаков А.М. Теплоэлектрическая модель InGaN/GaN светодиода с учетом влияния подложки гетероструктуры // Известия вузов. Электроника. - 2017. - Т. 22, № 6. - С. 589-595.

38. Пат. № 2676246 РФ МПК G01J 5/60 (2006.01); G01R 31/265 (2006.1) Способ измерения температуры активной области светодиода / В. А. Сергеев, О.А. Радаев, И.С. Козликова. - Опубл. 26.12.2018. Бюл. № 36.

39. Пат. № 2624406 РФ. Способ измерения теплового импеданса светодиодов / В.А. Сергеев, А.В. Ульянов. Патентообладатели: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук. Номер заявки: 2016111836. Дата регистрации: 29.03.2016. Дата публикации: 03.07.2017.

40. Варламов Д.О., Шишков А.Н., Скворцов А.А., Маняхин Ф.И. Новый метод измерения температуры металлургической границы p-n перехода по динамике токового нагрева и остывания // Машиностроение: сетевой электронный научный журнал. - 2022. - Т. 9, № 4. - С. 10-14.

41. Варламов Д.О., Маняхин Ф.И., Скворцов А.А. Взаимосвязь температурных и электрических режимов маломощных высокоэффективных светодиодов // Светотехника. - 2023. - № 1. - С. 24-29.

42. Варламов Д.О., Скворцов А.А., Мокрецова Л.О., Николаев В.К., Маняхин Ф.И. Измерение температуры активной области светодиодов средней мощности по динамике изменения прямого напряжения при токовом нагреве и охлаждении // Светотехника. - 2023. - № 4. - С. 69-74.

43. Varlamov D.O., Shishkov A.N., Skvortsov A.A., Manyakhin F.I. Measurement of metallurgical p-n junction temperature by dynamics of current-induced heating and cooling // Proceedings - 2022 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing, ICIEAM 2022. - 2022. - P. 948-952.

44. Сушков В.П., Никифоров С.Г. Метод контроля потенциальной степени деградации характеристик светодиодов на основе твердых растворов AlGaInN Полупроводниковая светотехника. - 2011. - №3(11).

45. Никифоров С.Г., А.Л. Архипов, О.И. Рабинович. Исследования характеристик светодиодов и прогнозирование потенциальной степени деградации // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. - 2014. -№5. - С. 63-68.

46. Никифоров С.Г. Прогноз срока службы и изменения параметров промышленных светодиодов при наработке с помощью фотометрического метода // Инновации и инвестиции. - 2015. - №1. - С. 152-156.

47. Волков В.В., Коган Л.М., Туркин А.Н., Юнович А.Э. Спектры люминесценции мощных светодиодов на основе нитрида галлия в ультрафиолетовой и фиолетовой областях спектра // Физика и техника полупроводников. - 2018. - Т. 52, № 10. - С. 1172-1176.

48. Карпович И.А. Диагностика гетероструктур с квантовыми ямами методом спектроскопии конденсаторной фотоэдс / И.А. Карпович, Д.О.Филатов // Физика и техника полупроводников. - 1996. - Т. 30, вып. 10. - С. 1745-1755.

49. Карпович И.А. Фотоэлектрическая диагностика квантово-размерных гетеронаноструктур : Учебно-методические материалы по программе повышения квалификации «Физико-химические основы нанотехнологий» / И.А. Карпович, Д.О. Филатов, А.П. Горшков. - Нижний Новгород: ННГУ, 2007. - 87 с.

50. Карпович И. А. Фотоэлектрическая спектроскопия квантоворазмерных гетеронаноструктур 1п(Оа)Лв/ОаЛв, выращенных газо-фазной эпитаксией // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. - 2010. - №25(2). - С. 233-242.

51. Фотоэлектрические свойства эпитаксиальных гетероструктур ОаЛвЛпОаЛБ с квантовой ямой / И.А. Карпович, В.Я. Алешкин, А.В. Аншон и др. // Физика и техника полупроводников. -1990. - Т. 24, вып. 12. - С. 2172-2178.

52. Фотоэлектронные явления в слоях ОаЛБ с встроенной на поверхности квантовой гетероямой / И.А. Карпович, В.Я. Алешкин, А.В. Аншон и др. // Физика и техника полупроводников. - 1992. - Т.26, вып. 11. - С. 1886-1891.

53. Филачев А.М. Твердотельная фотоэлектроника. Физические основы / А.М. Филачев, И.И. Таубкин, М.А.Тришенков. - М.: Физматкнига, 2005. - 384 с.

54. Барановский М.В. Фотоэлектрический метод диагностики гетероструктур 1пОаЫ/ОаК с множественными квантовыми ямами / М.В. Барановский, Г.Ф. Глинский, М.С. Миронова // Физика и техника полупроводников. - 2013. - Т. 47, вып. 1. - С. 60-64.

55. Барановский М.В. Экспресс - диагностика светодиодов на основе гетероструктур 1пОаЫ/ОаК фотоэлектрическим методом / М.В. Барановский, Г.Ф. Глинский // Письма в ЖТФ. - 2013. - Т. 39, вып. 10. - С. 22-28.

56. Павлова Е.Д. Исследование гетероструктур с комбинированным слоем квантовых точек/квантовой ямы 1п(Оа)Лв/ОаЛв и ёека-слоем Мп / Е.Д. Павлова, А.П. Горшков, А.И. Бобров [и др.] // Физика и техника полупроводников. - 2013. - Т. 47, вып. 12. - С. 1617-1620.

57. Асланян А.Э. Фотореверсивный ток в светодиодных гетероструктурах на основе InGaN/GaN с разным количеством квантовых ям / А.Э. Асланян, Л.П. Авакянц, А.В. Червяков, А.Н. Туркин, В.А. Курешов, Д.Р. Сабитов, А.А. Мармалюк // Физика и техника полупроводников. - 2020. - Том 54, вып. 3. -С. 292-295.

58. Асланян А.Э. Исследование напряженности внутренних электрических полей в активной области светодиодных структур на основе 1пОаЫ/ОаК с разным числом квантовых ям методом спектроскопии электропропускания / А.Э. Асланян,

Л.П. Авакянц, А.В. Червяков, А.Н. Туркин, С.С. Мирзаи, В.А. Курешов, Д.Р. Сабитов, А.А. Мармалюк // Физика и техника полупроводников. - 2020. - Т. 54, вып. 4. - С. 420-425.

59. Monti D. et al. Defect-related degradation of AlGaN-based UV-B LEDs //IEEE Transactions on Electron Devices. - 2016. - Т. 64, №. 1. - P. 200-205.

60. Piva F. et al. Modeling the degradation mechanisms of AlGaN-based UV-C LEDs: from injection efficiency to mid-gap state generation // Photonics Research. -2020. - Vol. 8, No. 11. - P. 1786-1791.

61. Meneghesso G., Meneghini M., Zanoni E. Recent results on the degradation of white LEDs for lighting // Journal of Physics D: Applied Physics. - 2010. - Vol. 43, 35. - P. 354007-354018.

62. Renso N., De Santi C., Caria A., Dalla Torre F., Zecchin L., Meneghesso G., Zanoni E., Meneghini M. Degradation of InGaN-based LEDs: Demonstration of a recombination-dependent defect-generation process // Journal of Applied Physics. -2020. - Vol. 127. - P. 185701.

63. De Santi C., Meneghini M., Meneghesso G., Zanoni E. Degradation of InGaN laser diodes caused by temperature- and current-driven diffusion processes // Microelectronics Reliability. - 2016. -Vol. 64. - P. 623-626.

64. Orita K., Meneghini M., Ohno H., Trivellin N., Ikedo N., Takigawa S., Yuri M., Tanaka T., Zanoni E., Meneghesso G. Analysis of Diffusion-Related Gradual Degradation of InGaN-Based Laser Diodes // IEEE Journal of Quantum Electronics. -2012. - Vol. 48(9).

65. Meneghini M., Meneghesso G., Zanoni E. Electrical properties, reliability issues, and ESD robustness of InGaN-based LEDs // III-Nitride Based Light Emitting Diodes and Applications. - 2017. - P. 363-395.

66. Casu C., Buffolo M., Caria A., De Santi C., Zanoni E., Meneghesso G., Meneghini M. Impact of Generation and Relocation of Defects on Optical Degradation of Multi-Quantum-Well InGaN/GaN-Based Light-Emitting Diode // Micromachines. -2022. - V. 13. - P. 1266.

67. Maraj M., Min L., Sun W. Reliability Analysis of AlGaN-Based Deep UV-LEDs // Nanomaterials. - 2022. - V. 12. - P. 3731.

68. Monti D. et al. High-current stress of UV-B (In) AlGaN-based LEDs: Defect-generation and diffusion processes //IEEE Transactions on Electron Devices. - 2019. -V. 66, № 8. - P. 3387-3392.

69. Glaab J. et al. Impact of operation parameters on the degradation of 233 nm AlGaN-based far-UVC LEDs // Journal of Applied Physics. - 2022. - V. 131. - № 1.

70. Ruschel J. et al. Reliability of UVC LEDs fabricated on AlN/sapphire templates with different threading dislocation densities // Applied Physics Letters. -2020. - Т. 117. - № 24.

71. Roccato N. et al. Modeling the electrical characteristic of InGaN/GaN blue-violet LED structure under electrical stress // Microelectronics Reliability. - 2022. - V. 138. - P. 114724.

72. Маняхин Ф.И. Механизм и закономерность снижения светового потока светодиодов на основе структур AlGaN/InGaN/GaN с квантовыми ямами при длительном протекании прямого тока различной плотности // Физика и техника полупроводников. - 2018. - Т. 52, вып. 3. - С. 378.

73. Шмидт Н. М. и др. Изучение механизмов, ответственных за деградацию эффективности светодиодов на основе нитридов третьей группы //Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. - 2015. -Т. 15. - №. 1. - С. 46-53.

74. Иванов А.М., Клочков А.В. Деградация ультрафиолетовых светодиодов с квантовыми ямами InGaN/GaN, вызванная кратковременными воздействиями током // Журнал технической физики. - 2022. - Т. 92, вып. 2. - С. 283-290.

75. Маняхин Ф.И., Мокрецова Л.О. Закономерность снижения квантового выхода светодиодов с квантовыми ямами при длительном протекании тока с позиции модели АВС // Светотехника. - 2021. - №. 3. - С. 29-35.

76. Шуберт Ф. Е. Светодиоды / Ф. Е. Шуберт. - М. : Физматлит, 2008. - 496 с.

77. Сергеев В.А. Элементы и устройства наноэлектроники : учебное пособие. -2-е изд., перераб. и доп. / В. А. Сергеев. - Ульяновск : УлГТУ, 2016. - 117 с.

78. Алфёров Ж.И. История и будущее полупроводниковых гетероструктур // Физика и техника полупроводников. - 1998. - №1. - С. 3-18.

79. Алфёров Ж. И. Двойные гетероструктуры: концепции и применения в физике, электронике и технологии // Успехи физических наук. - 2002. - № 9. - С. 1072-1086.

80. Никифоров С. Г. Разработка средств измерений и методов контроля параметров полупроводниковых излучателей на основе соединений AIIIBV, используемых в высоконадежных приборах: дис. ...д-р техн. Наук: 05.11.13 . -Аккредитованный центр по сертификационным испытаниям устройств светотехники и источников излучения ООО «АРХИЛАИТ». - М., 2015. - 386 с.

81. Сергеев В.А. Диагностика полупроводниковых источников излучения: учебное пособие / В.А. Сергеев, И.В. Фролов, О.А. Радаев. - Ульяновск : УлГТУ, 2022. - 95 с.

82. Nag D. Investigating defects in InGaN based optoelectronics: from material and device perspective / D. Nag , S.Bhunia, R. Sarkar, S. Chatterjee, A. Laha // Materials Research Express. - 2023. - V. 10, № 2. - P. 024004.

83. Even A. In incorporation improvement in InGaN based active region using InGaN pseudo substrate for monolithic white LED application : дис. - Université Grenoble Alpes, 2018.

84. Зиновьев Р.А. Исследование дефектов в GAN светодиодах: дис. .канд. физ.-мат. наук: 01.04.10. - Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС». - Москва, 2020. - 147 с.

85. Diallo I.C., Demchenko D.O. Native Point Defects in GaN: A Hybrid-Functional Study // Phys. Rev. Applied. - 2016. - Vol. 6. - P. 064002.

86. Lyons J., Van de Walle C. Computationally predicted energies and properties of defects in GaN // NPJ Computational Materials - 2017. - Vol. 3, № 12. - P. 1-10.

87. Фролов И. В. Средства измерения малосигнальных и шумовых параметров светоизлучающих диодов для целей диагностики их качества: дис. .канд. техн. наук: 05.11.01. - Ульяновский государственный технический университет. -Ульяновск, 2014. - 169 с.

88. Meneghini M., Trivellin N., Meneghesso G., Zanoni E., Zehnder U., Hahn B. A combined electro-optical method for the determination of the recombination parameters in InGaN-based light-emitting diodes // Journal of Applied Physics. - 2009.

- Vol. 106. - P. 114508.

89. Riuttanen L., Kivisaari P., M antyoja N., Oksanen J., Ali M., Suihkonen S., Sopanen M. Recombination lifetime in InGaN/GaN based light emitting diodes at low current densities by differential carrier lifetime analysis // Phys. Status Solidi C10. -2013. - No. 3. - P. 327-331.

90. Полупроводниковые диоды. Параметры, методы измерений / Под ред. Горюнова Н. Н. и Носова Ю. Р. - М. : Сов. Радио, 1968. - 304 с.

91. Сергеев В. А. Двухсекционная низкочастотная эквивалентная схема зеленых InGaN светодиодов для описания шумовых характеристик / В. А. Сергеев, И. В. Фролов, А. А. Широков // Известия вузов. Электроника. - 2015. - Т. 20, №6.

- С. 598-606.

92. Сергеев В. А. Автоматизированная установка для измерения вольт-фарадных характеристик гетеропереходных светодиодов с повышенным разрешением / В. А. Сергеев, И. В. Фролов, А. А. Широков // Приборы и техника эксперимента. - 2014. - №1. - С. 137-138.

93. Сергеев В. А. Связь характеристик низкочастотного шума свето диодов с распределением концентрации примесей и плотности тока в гетероструктурах / В. А. Сергеев, И. В. Фролов, А. А. Широков, А. М. Низаметдинов // Нелинейный мир. - 2013. - №7. - С. 493 - 498.

94. Зил Ван дер А. Шум. Источники, описание, измерение / А. Ван дер Зил.

- М. : Сов. Радио, 1973. - 177 с.

95. Жигальский Г.П. Флуктуации и шумы в электронных твердотельных приборах / Г.П. Жигальский. - М. : ФИЗМАТЛИТ, 2012. - 512 с.

96. Клюев А.В., Якимов А.В. Мобильный комплекс для измерения шумовых характеристик диодов с p-n переходом и барьером Шоттки // Труды XXVIII научной конференции по радиофизике (Нижний Новгород, 14—31 мая 2024 г.). Нижний Новгород: ННГУ, 2024. - С. 251-254.

97. Жигальский Г.П. Неравновесный 1/:Р-:шум в проводящих пленках и контактах // Успехи физических наук. - 2003. - Т. 173, №5. - С. 465-490.

98. Sawyer S. et al. Current and optical noise of GaN AlGaN light emitting diodes //Journal of Applied Physics. - 2006. - V. 100, №. 3.

99. Li Z. L. et al. Effect of indium content on performance and reliability of InGaN/GaN light-emitting diodes //Journal of Applied Physics. - 2009. - V. 106, № 9. - P. 094507.

100. Сергеев В.А., Фролов И.В., Широков А.А., Щербатюк Ю.Н. Вероятностные характеристики электрических шумов гетеропереходных светодиодов // Известия вузов. Электроника. - 2010. - №5. - С. 15-21.

101. Пряников В. С. Прогнозирование отказов полупроводниковых приборов. - М. : Энергия, 1978. - 112 с.

102. Sergeev V. A. Double Stage Low-Frequency Noise Equivalent Circuit of Green InGaN LEDs for Description of Noise Characteristics / V. A. Sergeev, I. V. Frolov, and A.A. Shirokov // Russian Microelectronics. - 2016. - Vol. 45, No. 7. - P. 498-503.

103. Duran R. S., Larkins G. L., Van Vliet C. M., Morkoc H. Generation-recombination noise in gallium nitride-based quantum well structures // Journal of Applied Physics. - 2003. - Vol. 93, № 9. - P. 5337-5345.

104. Бочкарева Н.И., Ребане Ю.Т., Шретер Ю.Г. Падение эффективности GaN-светодиодов при высоких плотностях тока: туннельные токи утечки и неполная латеральная локализация носителей в квантовых ямах InGaN/GaN // ФТП. - 2014. - Т.48, №8. - С. 1107-1116.

105. Сергеев В.А., Васин С.В., Фролов И.В., Радаев О.А. Измерительный комплекс для диагностики качества светоизлучающих гетероструктур по фотоэлектрическому и оптическому откликам при локальном фотовозбуждении // Измерительная техника. - 2018. - №9. - С. 49-53.

106. Сергеев В. А. Оценка качества гетеропереходных светодиодов по уровню порогового тока / В. А. Сергеев, О. А. Радаев, И. В. Фролов, А. А. Черторийский // Известия вузов. Электроника. - 2017. - Т. 22, №1. - С. 92-95.

107. Расул А.Р., Орлова К.Н. Анализ ватт-амперных характеристик светодиодов, изготовленных из различных материалов // Вестник Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ». - 2024. - Т. 13, № 1. -С. 52-58.

108. Meyaard D.S., Lin G.-B., Cho J., Schubert E.F. Efficiency droop in gallium indium nitride (GaInN)/gallium nitride (GaN) LEDs // Nitride Semiconductor Light-Emitting Diodes (LEDs): Materials, Technologies and Applications. - 2014. - P. 279-300.

109. C. Li et al. Electroluminescence properties of InGaN/GaN multiple quantum well-based LEDs with different indium contents and different well widths // Scientific Reports. - 2017. - Vol. 7. - P. 15301.

110. Herrick R.W., Ueda O. Reliability of Semiconductor Lasers and Optoelectronic Devices. - Woodhead Publishing, 2021. - 291 p.

111. Никифоров С. Температура в жизни и работе светодиодов // Компоненты и технологии. - 2005. - №. 53. - С. 48-54.

112. Сергеев В.А. Нелинейные тепловые модели полупроводниковых приборов / В.А. Сергеев, А.М. Ходаков. - Ульяновск : УлГТУ, 2012.

113. MilStd883C Method 1012.1 Thermal Characteristics of Microelectronic Devices.

114. EIA/JEDEC JESD51-1 standard. IC Thermal Measurement Method - Electrical Test Method (Single Semiconductor Device) [Electronic resource]. - URL: http://www.jedec.org/download/ search/jesd51-1 .pdf

115. Смирнов В. И. Аппаратно-программный комплекс для измерения теплового импеданса светодиодов / В.И. Смирнов, В.А. Сергеев, А.А. Гавриков, Д.И. Корунов // Приборы и техника эксперимента. - 2013. - №1. - С. 135-136.

116. Смирнов В.И. Измерение теплового импеданса светодиодов и светодиодных матриц / В.И. Смирнов, В.А. Сергеев, А.А. Гавриков // Измерительная техника. - 2017. - №1. - С. 33-36.

117. Смирнов В. И. Спектральный метод измерения теплового сопротивления светодиодов и оценка оптимальных режимов его реализации / В.И. Смирнов,

B.А. Сергеев, А.А. Гавриков // Автоматизация процессов управления. - 2014. - №3. -

C. 31-37.

118. Сергеев В.А. Зависимости температурного коэффициента напряжения гетеропереходных светодиодов от тока и температуры / В.А. Сергеев, А.А. Широков // Известия вузов. Электроника. - 2007. - № 6. - С.71-73.

119. ОСТ 11 0944-96. Микросхемы интегральные и приборы полупроводниковые. Методы расчета, измерения и контроля теплового сопротивления. - М. : ГУП НПП Пульсар, 1997. - 110 с.

120. Луценко Е.В. Температура перегрева активной области коммерческих светодиодов и светодиодов с прямым жидкостным охлаждением чипа / Е.В. Луценко // Полупроводниковая светотехника. - 2011. - № 2. - С. 26-29.

121. Пат. 2473149 РФ, МПК7 H01L21/66, G01R31/26 Способ определения температуры активной области светодиода / Пихтин А.Н., Тарасов С.А., Менькович Е. А. - Опубл. 23.04.2014, Бюл. №7.

122. Characteristics of GaN-based light emitting diodes with different thicknesses of buffer layer grown by HVPE and MOCVD / P. Tian, P. R. Edwards, M. J. Wallace et al. // Journal of Physics D: Applied Physics. - 2017. - V. 50. - P. 075101.

123. High spatial uniformity of photoluminescence spectra in semipolar (20"21) plane InGaN/GaN quantum wells / K. Gelzinyte, R. Ivanov, S. Marcinkevicius et al. // Journal of Applied Physics. - 2015. - V. 117. - P. 023111.

124. Duboz J. Y. et al. Why and how In composition fluctuations appear in InGaN? //Journal of Crystal Growth. - 2023. - V. 603. - P. 127033.

125. Wu Y.-R., Shivaraman R., Wang K.-C., Speck J. S. Analyzing the physical properties of InGaN multiple quantum well light emitting diodes from nano scale structure // Applied Physics Letters. - 2012. - Vol. 101. - P. 083505.

126. O'Donovan M. et al. Impact of random alloy fluctuations on the carrier distribution in multicolor (In, Ga) N/Ga N quantum well systems // Physical Review Applied. - 2024. - V. 21, №. 2. - P. 024052.

127. Di Vito A. Characterization of non-uniform InGaN alloys: spatial localization of carriers and optical properties / A. Di Vito, A. Pecchia, A. Di Carlo, and M. Auf der Maur // Japanese Journal of Applied Physics. - 2019. - V. 58. - P. SCCC03-1 - SCCC03-6.

128. Electroluminescence Mapping of InGaN-based LEDs by SNOM / G. Marutsuki et al. // Physica Status Solidi (a). - 2002. - V. 192, No. 1. - P. 110-116.

129. Lynsky C. Improved Vertical Carrier Transport for Green III-Nitride LEDs Using (In,Ga)N Alloy Quantum Barriers / C. Lynsky, G. Lheureux, B. Bonef, K. S. Qwah, R. C. White, S. P. DenBaars, S. Nakamura, Y.-R. Wu, C. Weisbuch, and J. S. Speck // Physical Review Applied. - 2022. - Vol. 17. - P. 054048.

130. Effect of Carrier Localization and Shockley-Read-Hall Recombination on the Spatial Distribution of Electroluminescence in InGaN LEDs / Z. Peng, Y. Lu, Y. Gao et al. // IEEE Photonics Journal. - 2018. - V. 10. - P. 8201908.

131. Gu G.H., Park C.G., Nam K.B. Inhomogeneity of a highly efficient InGaN based blue LED studied by three-dimensional atom probe tomography // Phys. Status Solidi RRL. - 2009. - Vol. 3, № 4. - P. 100-102.

132. Kim B.H., Gu G.H., Park C.G. The Fluctuation of Indium Composition in InGaN Based LED investigated by Atom Probe Tomography (APT) // Materials Science Forum. - 2010. - Vol. 654-656. - P. 2370-2373.

133. Rigutti L., Bonef B., Speck J., Tang F., Oliver R.A. Atom probe tomography of nitride semiconductors // Scripta Materialia. - 2018. - Vol. 148 (15). - P. 75-81.

134. Young E.C., Yonkee B.P., Wu F., Oh S.H., DenBaars S.P., Nakamura S., Speck J.S. Hybrid tunnel junction contacts to III-nitride light-emitting diodes // Applied Physics Express. - 2016. - Vol. 9. - P. 022102.

135. Doan M.-H., Lee J. Spatially Resolved Cathodoluminescence in the Vicinity of Defects in the High-Efficiency InGaN/GaN Blue Light Emitting Diodes // Advances in Condensed Matter Physics. - 2014. - Vol. 2014. - Article ID 671210.

136. Weatherley T. F. K. Imaging Nonradiative Point Defects Buried in Quantum Wells Using Cathodoluminescence / T. F. K. Weatherley, W. Liu, V. Osokin, D. T. L. Alexander, R. A. Taylor, J.-F. Carlin, R. Butté, and N. Grandj ean // Nano Letters. -2021. - Vol. 21. - P. 5217-5224.

137. Wallace M. J. Bias dependence and correlation of the cathodoluminescence and electron beam induced current from an InGaN/GaN light emitting diode / M. J. Wallace, P. R. Edwards, M. J. Kappers, M. A. Hopkins, F. Oehler, S. Sivaraya, D. W.

E. Allsopp,3 R. A. Oliver, C. J. Humphreys, and R. W. Martin // Journal of Applied Physics. - 2014. - Vol. 116. - P. 033105.

138. Ren C.X. Analysis of defect-related inhomogeneous electroluminescence in InGaN/GaN QW LEDs / C.X. Ren, B. Rouet-Leduc, J.T. Griffiths, E. Bohacek, M.J. Wallace, P.R. Edwards, M.A. Hopkins, D.W.E. Allsopp, M.J. Kappers, R.W. Martin, R.A. Oliver // Superlattices and Microstructures. - 2016. - Vol. 99.

139. Chery N. The microstructure, local indium composition and photoluminescence in green-emitting InGaN/GaN quantum wells / N. Chery, T.H. Ngo, M.P. Chauvat, B. Damilano, A. Courville, P. De Mierry, T. Grieb, T. Mehrtens, F.F. Krause, K. M. Uller-Caspary, M. Schowalter, B. Gil, A. Rosenauer, P. Ruterana // Journal of Microscopy. - Vol. 268, Issue 3. - 2017. - P. 305-312.

140. Электронная микроскопия материалов: Учебное пособие / В.Д. Андреева, И.И. Горшков. - СПб.: Изд-во Политехн. Ун-та, 2016. - 139 с.

141. Le L.C. Carriers capturing of V-defect and its effect on leakage current and electroluminescence in InGaN-based light-emitting diodes / L. C. Le, D. G. Zhao, D. S. Jiang, L. Li, L. L. Wu, P. Chen, Z. S. Liu, Z. C. Li, Y. M. Fan, J. J. Zhu, H. Wang, S. M. Zhang, and H. Yang. // Applied Physics Letters. - 2012. - Vol. 101. - P. 252110.

142. Kim M.K. Investigating carrier localization and transfer in InGaN/GaN quantum wells with V-pits using near-field scanning optical microscopy and correlation analysis / M.K. Kim, S Choi, J.-H. Lee, C.H. Park, T.-H. Chung, J. H. Baek, Y.-H. Cho // Scientific Reports. - 2017. - Vol. 7. - P. 42221.

143. Khoury M. 560 nm InGaN micro-LEDs on low-defect-density and scalable (20-21) semipolar GaN on patterned sapphire substrates / M. Khoury, H. Li, B. Bonef, T. Mates, F. Wu, P. Li, M. S. Wong, H. Zhang, J. Song, J. Choi, J. S. Speck, S. Nakamura, and S. P. Denbaars // Optics Express. - 2020. - Vol. 28, No. 12.

144. Косарев В. А. Анализ неисправностей и методов контроля светодиодов // Вестник УлГТУ -2020. - №1.

145. О. Ю. Коваленко и др. Исследование изменения светотехнических характеристик полупроводниковых источников света различного конструктивного

исполнения в процессе эксплуатации // Вестник МГТУ - 2019. - Т.22, №4. -С.471.

146. Trivellin N. et al. Degradation Mechanisms in High-Power LEDs: Thermal Analysis of Failure Modes //2024 30th International Workshop on Thermal Investigations of ICs and Systems (THERMINIC). - IEEE, 2024.

147. Roccato N. et al. Investigation and modeling of the role of interface defects in the optical degradation of InGaN/GaN LEDs //Journal of Physics D: Applied Physics.

- 2024. - Т. 57. - №. 47. - С. 475102.

148. Meng X. et al. Study on efficiency droop in InGaN/GaN light-emitting diodes based on differential carrier lifetime analysis // Applied Physics Letters. - 2016.

- V. 108. - P. 013501

149. Lee, I.-H. et al. Degradation-induced low frequency noise and deep traps in GaN/InGaN near-UV LEDs // Applied Physics Letters. - 2017. - V.111. - P. 062103.

150. A. Softic. Life Estimation for Different Types of HP LEDs // 9th International Physics Conference of the Balkan Physical Union (BPU-9) AIP Conf. Proc. 1722, 290014;

151. H. PiaoPiao, Z. JiPeng, Y. LuQiao. The Degradation of High Power Gallium Nitride Light-emitting Diodes // 2017 18th International Conference on Electronic Packaging Technology, P. 440;

152. P. Singh, C. M. Tan. Degradation Physics of High Power LEDs in Outdoor Environment and the Role of Phosphor in the degradation process // Scientific Reports | 6:24052 | DOI: 10.1038/srep24052

153. Buffolo M. et al. Defects and reliability of GaN-based LEDs: review and perspectives //physica status solidi (a). - 2022. - Т. 219. - №. 8. - С. 2100727.

154. Fu J., Zhao L., Cao H., Sun X., Sun B., Wang J., and Li J. Degradation and corresponding failure mechanism for GaN-based LEDs // AIP Advances. - 2016. -Vol. 6. - P. 055219.

155. Мышонков А.Б., Ашрятов А.А., Катаев М.В., Абрамов М.В. Lеградация характеристик светодиодов при импульсном режиме питания // Естественные и технические науки. - 2024. - № 7 (194). - С. 97-100.

156. Градобоев А.В., Орлова К.Н., Седнев В.В., Жамалдинов Ф.Ф. Влияние режима питания светодиодов на стойкость к воздействию гамма-квантов // Перспективные материалы. - 2022. - № 7. - С. 5-13.

157. Градобоев А.В., Бондаренко Е.А., Варлачев В.А., Емец Е.Г., Седнев В.В. Методика исследования стойкости светодиодов к облучению быстрыми нейтронами на реакторе ИРТ-Т // Приборы и техника эксперимента. - 2021. - № 4.

- С. 129-132.

158. Градобоев А.В., Орлова К.Н., Симонова А.В., Седнев В.В. Имитация различных внешних воздействий на светодиоды схемным моделированием объемных каналов утечки тока // Приборы и техника эксперимента. - 2021. - № 5.

- С. 90-99.

159. Xu L., Qian K. Aging mathematical model of InGaN/GaN LEDs based on non-radiative recombination // AIP Conference Proceedings. - 2017. - Vol. 1864. -P. 020172.

160. Lee S.-N., Paek H.S., Son J.K., Kim H., Kim K.K., Ha K.H., Nam O.H., Park Y. Effects of Mg dopant on the degradation of InGaN multiple quantum wells in AlInGaN-based light emitting devices // J Electroceram. - 2009. - Vol. 23. - P. 406-409.

161. Made R.I., Gao Y., Syaranamual G.J., Sasangka W.A., Zhang L., Nguyen X.S., Tay Y.Y., Herrin J.S., Thompson C.V., Gan C.L. Characterization of defects generated during constant current InGaN-on-silicon LED operation // Microelectronics Reliability. - 2017. - Vol. 76-77. - P. 561-565.

162. Маняхин Ф.И., Варламов Д.О., Кукса В.В., Мокрецова Л.О. Механизм и закономерность снижения светового потока эффективных маломощных светодиодов на основе структур GaN/InGaN при токе повышенной плотности // Светотехника. - 2023. - №6. - С. 68-75.

163. IES LM-80-08: Approved method for measuring maintenance of Led light sources.

164. IES TM-21-11: Projecting Long Term Lumen Maintenance of LED Light Sources.

165. Мамыкин А.И., Рассадина А.А. Контактные явления в полупроводниках: Учебно-методическое пособие по курсу «Физические основы электроники» (часть 2). - Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, 2014. - 34 с.

166. Епифанов Г.И., Мома Ю.А. Твердотельная электроника: учебник для студентов вузов. - М. : Высш. Шк., 1986. - 304 с.

167. Исследование переходных процессов в полупроводниковых структурах : пособие / Н. А. Поклонский [и др.]. - Мн. : БГУ, 2009. - 103 с.

168. Абакумов В. Н. Безызлучательная рекомбинация в полупроводниках / В. Н. Абакумов, В. И. Перель, И. Н. Яссиевич. - Санкт-Петербург : ФТИ, 1997. -375 с.

169. Li X. et al. Carrier dynamics in blue, cyan, and green InGaN/GaN LEDs measured by small-signal electroluminescence // Applied Physics Letters. - 2023. - V. 122. - № 21.

170. Karpov S. ABC-model for interpretation of internal quantum efficiency and its droop in III-nitride LEDs: a review // Opt. Quantum Electron. - 2015. - Vol. 47, No. 6. - P. 1293-1303.

171. SaeidNahaei S. et al. Radiative emission mechanism analysis of green InGaN/GaN light-emitting diodes with the Si-doped graded short-period superlattice // Journal of Luminescence. - 2023. - V. 253. - P. 119440.

172. Cho J., Schubert E.F., Kim J.K. Efficiency droop in light-emitting diodes: Challenges and countermeasures // Laser Photonics Rev. - 2013. - Vol. 7, No. 3. - P. 408-421.

173. Nippert F. Temperature-dependent recombination coefficients in InGaN light-emitting diodes: Hole localization, Auger processes, and the green gap / F. Nippert, S. Yu. Karpov, G. Callsen, B. Galler, T. Kure, C. Nenstiel, M. R. Wagner, M. StraBburg, H.-J. Lugauer, and A. Hoffmann // Applied Physics Letters. - 2016. - Vol. 109. - P. 161103.

174. David A., Grundmann M. J. Droop in InGaN light-emitting diodes: A differential carrier lifetime analysis // Applied Physics Letters. - 2010. - Vol. 96. - P. 103504.

175. Ryu H.-Y., Shin D.-S., Shim J.-I. Analysis of efficiency droop in nitride light-emitting diodes by the reduced effective volume of InGaN active material // Applied Physics Letters. - 2012. - Vol. 100. - P. 131109.

176. Salis M., Ricci P. C., Carbonaro C. M. A reduced ABC model for the carrier imbalance problem in GaN/InGaN quantum wells // Applied Physics B. - 2019. - Vol. 125. - Art. № 37.

177. Monavarian M. Explanation of low efficiency droop in semipolar (2021) InGaN/GaN LEDs through evaluation of carrier recombination coefficients / M. Monavarian, A. Rashidi, A. Aragon, S. H. Oh, M. Nami, S. P. Denbaars, and D. Feezell // Optics Express. - 2017. - Vol. 25, No. 16. - P. 19343.

178. Han D.-P. Identifying the cause of thermal droop in GaInN-based LEDs by carrier- and thermo-dynamics analysis / D.-P. Han, G. W. Lee, S. Min, D.-S. Shin, J.-I. Shim, M. Iwaya, T. Takeuchi, S. Kamiyama, I. Akasaki // Scientific Reports. - 2020. -Vol. 10. - P. 17433.

179. Ryu H.-Y. Temperature dependence of the Auger recombination coefficient in InGaN/GaN multiple-quantum-well light-emitting diodes / H.-Y. Ryu, G.-H. Ryu, C. Onwukaeme, and B. Ma // Optics Express. - 2020. - Vol. 28, No. 19. - P. 27459.

180. Zhao L. Temperature-Dependent Efficiency Droop in GaN-Based Blue LEDs / L. Zhao, D. Yan, Z. Zhang, B. Hua, G. Yang, Y. Cao, E. X. Zhang, X. Gu, and D. M. Fleetwood // IEEE Electron Device Letters. - 2018. - Vol. 39, Issue 4. - P. 528-531.

181. Hader J. Temperature-dependence of the internal efficiency droop in GaN-based diodes / J. Hader, J. V. Moloney, and S. W. Koch // Applied Physics Letters. -2011. - Vol. 99. - P. 181127.

182. Tian P. Temperature-dependent efficiency droop of blue InGaN micro-light emitting diode / P. Tian, J. J. D. McKendry, J. Herrnsdorf, S. Watson, R. Ferreira, I. M. Watson, E. Gu, A. E. Kelly, and M. D. Dawson // Applied Physics Letters. - 2014. -Vol. 105(17). - P. 171107.

183. Zhang Z. H. et al. On the internal quantum efficiency for InGaN/GaN light-emitting diodes grown on insulating substrates // Physica Status Solidi (a). - 2016. - V. 213. - № 12. - P. 3078-3102.

184. Sergeev V.A., Hodakov A.M., Frolov I.V. The model of degradation of InGaN/GaN LED during current tests taking into account the inhomogeneous distribution of temperature and current density in the heterostructure // Radioelektronika, Nanosistemy, Informacionnye Tehnologii. - 2020. - V. 12(3). - P. 329-334.

185. Radaev О.А., Sergeev У.А., Frolov I.V. Hardware-Software Complex for the Investigation of the Dynamic Characteristics of Separate Spectral Components of the Emission Spectrum of LEDs // Measurement Techniques. - 2019. - V. 62, №8. - P. 708-713.

186. Shim J.-I., Shin D.-S. Measuring the internal quantum efficiency of light-emitting diodes: towards accurate and reliable room-temperature characterization // Nanophotonics. - 2018. - Vol. 7(10). - P. 1601.

187. Градобоев А.В., Орлова К.Н., Жамалдинов Ф.Ф. Потери мощности излучения в светодиодах // Приборы и техника эксперимента. - 2023. - № 1. - С. 80-86.

188. Закгейм А.Л. Предельные энергетические возможности мощных AlInGaN-светодиодов / А.Л. Закгейм, А.В. Аладов, А.Е. Иванов, Н.А. Тальнишних, А.Е. Черняков // Письма в ЖТФ. - 2022. -Т. 48, вып. 13. - С. 33-36.

189. Chiu Y. C., Bayram C. Low temperature absolute internal quantum efficiency of InGaN-based light-emitting diodes // Applied Physics Letters. - 2023. - V. 122. - №. 9. - P. 091101.

190. Lu B., Wang L., Hao Z. et al. Study on Optical Properties and Internal Quantum Efficiency Measurement of GaN-based Green LEDs // Applied Sciences. -2019. - V. 9. - P. 383.

191. Sidikejiang S., Henning P., Horenburg P. et al. Low-temperature internal quantum efficiency of GaInN/GaN quantum wells under steady-state conditions // Semiconductor Science and Technology. - 2022. - V. 37. - P. 035017.

192. Wang Y., Pan M., Li T. Comprehensive study of internal quantum efficiency of high-brightness GaN-based light-emitting diodes by temperature-dependent electroluminescence method //Light-Emitting Diodes: Materials, Devices, and Applications for Solid State Lighting XVIII. - SPIE, 2014. - V. 9003. - P. 27-34.

193. Watanabe S. Internal quantum efficiency of highly-efficient InxGa1-xN-based near-ultraviolet light-emitting diodes / S. Watanabe, N. Yamada, M. Nagashima, Y. Ueki, C. Sasaki, Y. Yamada, T. Taguchi, K. Tadatomo, H. Okagawa, and H. Kudo // Applied Physics Letters. - 2003. - Vol. 83. - P. 4906.

194. Chen G. Performance of high-power III-nitride light emitting diodes / G. Chen, M. Craven, A. Kim, A. Munkholm, S. Watanabe, M. Camras, W. Götz, and F. Steranka // Phys. Stat. sol. (a). - 2008. - Vol. 205 (5). - P. 1086-1092.

195. Titkov I. E. Blue light emitting diode internal and injection efficiency / I. E. Titkov, D. A. Sannikov, Y.-M. Park, and J.-K. Son // AIP Advances. - 2012. - Vol. 2. -P. 032117.

196. Пат. 2503024 РФ, МПК G01R 31/26. Способ контроля внутреннего квантового выхода полупроводниковых светодиодных гетероструктур на основе GaN / Прудаев И. А., Олешко В. И., Корепанов В. И., Лисицын В. М., Толбанов О. П., Ивонин И. В.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Национальный исследовательский Томский государственный университет» (ТГУ). - № 2012112682/28; заявл. 03.04.2012; опубл. 27.12.2013. Бюл. №36.

197. Pristovsek M., Bao A., Oliver R.A. Effects of Wavelength and Defect Density on the Efficiency of (In,Ga)N-Based Light-Emitting Diodes // Physical Review Applied. - 2017. - Vol. 7. - P. 064007.

198. Van Opdorp C., 't Hooft G. W. Method for determining effective nonradiative lifetime and leakage losses in double-heterostructure lasers //Journal of Applied Physics. - 1981. - V. 52, №. 6. - P. 3827-3839.

199. Shim J. I. et al. Measuring the internal quantum efficiency of light-emitting diodes at an arbitrary temperature // IEEE Journal of Quantum Electronics. - 2018. - V. 54. - № 2. - P. 1-6.

200. Frolov I.V., Sergeev V.A., Radaev O.A. A Method for Measuring the Internal Quantum Efficiency of InGaN LED Emission // Technical Physics. - 2021. -Vol. 66, No. 8. - P. 1230-1233.

201. Фролов И., Сергеев В., Радаев О. Способ определения внутренней квантовой эффективности светодиода по ватт-амперной характеристике // Полупроводниковая светотехника. - 2023. - №1. - С. 12-16.

202. Сергеев В.А., Радаев О.А, Фролов И.В. Измеритель внутренней квантовой эффективности светодиода // Приборы и техника эксперимента. - 2023. - №6. - С. 103-110.

203. Xu L.-W., Qian K.-Y. A Fast Method for Lifetime Estimation of Blue Light-Emitting Diode Chips Based on Nonradiative Recombination Defects // IEEE Photonics Journal. - 2017. - Vol. 9(4). - P. 8201309.

204. Радаев О.А., Сергеев В.А., Фролов И.В. Измеритель порогового тока светодиодов // Физические основы приборостроения. - 2023. - Т. 12, № 3(49). -С. 23-27.

205. Сергеев В. А., Широков А.А., Фролов И.В. Аппаратно-программный комплекс для измерения вероятностных характеристик электрических и оптических шумов светоизлучающих диодов // Промышленные АСУ и контроллеры. - 2012. - №11. - С. 43-45.

206. Велещук В. П. и др. Микроплазменный пробой InGaN/GaN-гетероструктур мощных светодиодов // Журнал прикладной спектроскопии. -2013. - V. 80, № 1. - P. 121-127.

207. Казанков А.А., Сергеев В.А., Фролов И.В. Установка для исследования микроплазменного пробоя в светоизлучающих гетероструктурах // Вузовская наука в современных условиях : сборник материалов 57-й научно-технической конференции (УлГТУ, 23 - 28 января 2023 года). Ч.1.- Ульяновск : УлГТУ, 2023. -С. 69-71.

208. Frolov I.V., Radaev O.A., Sergeev V.A. Measurement of the threshold current in the local areas of the LED chip // St. Petersburg State Polytechnical University Journal. Physics and Mathematics. - 2023. - V. 16 (3.1). - 330-334.

209. Фролов И.В. Измерение внутренней квантовой эффективности и крутизны ватт-амперной характеристики кристаллов светодиодной матрицы // Радиоэлектронная техника: межвузовский сборник научных трудов. - Ульяновск: УлГТУ, 2024. - С. 131-134.

210. Frolov I. V. Rate prediction of decrease in the luminous flux of green InGaN/GaN LEDs during current tests according to the P-I characteristics parameters // RENSIT: Radioelectronics. Nanosystems. Information Technologies - 2024. -V. 16(4). - P. 441-448e.

211. Фролов И.В., Ходаков А.М., Сергеев В.А., Радаев О.А. Оптическая деградация InGaN/GaN светоизлучающего диода, вызванная диффузией атомов примеси // Материалы Международной научно-технической конференции, 19 - 23 ноября 2018 г. INTERMATIC-2018, часть 1. - С. 33-36.

212. Wang L. A Review on Experimental Measurements for Understanding Efficiency Droop in InGaN-Based Light-Emitting Diodes / L. Wang, J. Jin, C. Mi, Z. Hao, Y. Luo, C. Sun, Y. Han, B. Xiong, J. Wang and H. Li // Materials. - 2017. - Vol. 10. - P. 1233.

213. Verzellesi G., Saguatti D., Meneghini M., Bertazzi F., Goano M., Meneghesso G. and Zanoni E. Efficiency droop in InGaN/GaN blue light-emitting diodes: Physical mechanisms and remedies // Journal of Applied Physics. - 2013. - Vol. 114. - P. 071101.

214. Reklaitis I. Differential carrier lifetime in InGaN-based light-emitting diodes obtained by small-signal frequency-domain measurements / I. Reklaitis, F. Nippert, R. Kudzma, T. Malinauskas, S. Karpov, I. Pietzonka, H. J. Lugauer, M. Strassburg, P.Vitta, R. Tomasiunas, A. Hoffmann // Journal of Applied Physics. - 2017. - Vol. 121. - P. 035701.

215. Monavarian M. Trade-off between bandwidth and efficiency in semipolar (202—1—) InGaN/GaN single- and multiple-quantum-well light-emitting diodes / M. Monavarian, A. Rashidi, A. A. Aragon, M. Nami, S. H. Oh, S. P. DenBaars, and D. Feezell // Applied Physics Letters. - 2018. - Vol. 112. - P. 191102.

216. Li X. et al. Multiple-carrier-lifetime model for carrier dynamics in InGaN/GaN LEDs with a non-uniform carrier distribution // Journal of Applied Physics.

- 2024. - V. 135. - №. 3. - P. 035702.

217. Shtengel G.E., Ackerman D.A., Morton P.A. True carrier lifetime measurements of semiconductor laser // Electronics Letters. - 1995. - Vol. 31. - P. 1747-1748.

218. Frolov I. V. Change of the defects density distribution profile over the area of the InGaN/GaN light-emitting heterostructures during current tests / I. V. Frolov, O. A. Radaev, V. A. Sergeev // Journal of Physics: Conference Series. - 2020. - V. 1697. -P. 012165.

219. Радаев О.А., Фролов И.В., Сергеев В.А. Аппаратно-программный комплекс для измерения внутренней квантовой эффективности InGaN/GaN светодиодов // Радиоэлектронная техника. - Ульяновск: УлГТУ, 2021. - С. 116-123.

220. Sergeev V., Frolov I., Radaev O. Measurement of the LED electroluminescence 3dB frequency at low currents // 2023 IX International Conference on Information Technology and Nanotechnology (ITNT). Proceedings. (Samara, Russian Federation, 17-21 April 2023).

221. Фролов И.В. Оценка погрешности измерения граничной частоты электролюминесценции светодиодов при гармоническом и импульсном тестовых сигналах // Радиоэлектронная техника: межвузовский сборник научных трудов. -Ульяновск: УлГТУ, 2024. - С. 122-130.

222. Sergeev V. A., Frolov I. V. Estimate of Errors in the Determination of Parameters of Linear Thermal Circuits of Semiconductor Devices Based on the Frequency Dependence of the Thermal Impedance // Measurement Techniques. - 2016.

- Vol. 59, №8. - P. 850-855.

223. Пат. 2740433 РФ, МПК G01R 31/26. Способ измерения внутреннего квантового выхода светодиода / Сергеев В. А., Фролов И. В.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской

академии наук. - № 2020116923/28(028230); заявл. 12.05.2020; опубл. 14.01.21. Бюл. №9.

224. Radaev O., Frolov I., Sergeev V. LED Internal Quantum Efficiency Meter // 2022 International Conference on Actual Problems of Electron Devices Engineering (APEDE). Materials of the international scientific and technical conference (Saratov, September 22-23, 2022). - Saratov : Yuri Gagarin State Technical University of Saratov, 2022.

225. Фролов И.В., Сергеев В.А. Диагностический контроль качества светодиодов по локальным параметрам электролюминесценции и фототока. Монография. - М. : СОЛОН-Пресс, 2023. - 160 с.

226. Frolov I.V., Segeev V.A., Radaev O.A. The Method for Measuring the Distribution Profile of the 3dB Frequencies of Electroluminescence Over the Area of the LED Chip // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. - 2023. -Vol.72. - P. 5000806.

227. Olshansky R. Measurement of Radiative and Nonradiative Recombination Rates in InGaAsP and AIGaAs Light Sources / R. Olshansky, C.B.Su, J. Manning, and W. Powazinik // IEEE Journal of Quantum Electronics. - 1984. - Vol. QE-20, № 8.

228. Roccato N. et al. Modeling the electrical characteristics of InGaN/GaN LED structures based on experimentally-measured defect characteristics //Journal of Physics D: Applied Physics. - 2021. - V. 54, № 42. - P. 425105.

229. Ходаков А.М. Влияние неоднородности распределения дефектов в структуре InGaN/GaN светодиода на оптическую мощность излучения / А.М. Ходаков, В.А. Сергеев, И.В. Фролов // Радиоэлектронная техника: межвузовский сборник научных трудов. - Ульяновск : УлГТУ, 2019. - С. 54-58.

230. Zhao L.X. GaN-based LEDs for light communication / L.X. Zhao, S.C. Zhu, C.H. Wu et al. // Science China-Physics, Mechanics and Astronomy. - 2016. - Vol. 59. - P. 107301.

231. Фролов И.В. Динамические характеристики и квантовая эффективность отдельных спектральных составляющих спектра излучения InGaN светодиодов / И. В. Фролов, О. А. Радаев, В. А. Сергеев // Журнал радиоэлектроники

[электронный журнал]. - 2018. - No 9. Режим доступа: http: //j re.cplire.ru/j re/sep 18/7/text.pdf

232. Frolov I.V. Measurement of the Distribution Profile of Electroluminescence Cutoff Frequencies over the Area of a Light-Emitting Heterostructure / I.V. Frolov, V.A. Sergeev, O.A. Radaev // Instruments and Experimental Techniques. - 2021. - Vol. 64, No. 2. - P. 259-263.

233. Фролов И.В. Измерение профиля распределения граничных частот электролюминесценции по площади светоизлучающей гетероструктуры / И.В. Фролов, В.А. Сергеев, О.А. Радаев // Приборы и техника эксперимента. - 2021. -№2. - С. 88-92.

234. Фролов И.В., Сергеев В.А., Радаев О.А. Измерение граничной частоты электролюминесценции светодиода c использованием импульсного тестового сигнала // 3-я Всероссийская конференция «Современные технологии обработки сигналов» (СТОС-2021) (Московский технический университет связи и информатики, г. Москва, 27 - 29 октября 2021). - М. : РНТОРЭС им. А.С.Попова, 2021. - С. 97-101.

235. Frolov I.V., Radaev O.A., Sergeev V.A. Measurement of the Internal Quantum Efficiency of Emission in the Local Region of the LED Chip // St. Petersburg Polytechnic University Journal. Physics and Mathematics. - 2022. - Vol. 15, No. 3.3. -P. 226-229.

236. Frolov I.V., Radaev O.A., Sergeev V.A. Measurement and analysis of the recombination coefficients distribution on the area of light-emitting InGaN/GaN heterostructures // Journal of Physics: Conference Series. - 2019. - V. 1410. - P. 012092.

237. Фролов И.В. О связи локальных параметров электролюминесценции зеленых InGaN светодиодов с параметрами вольтамперных и шумовых характеристик в диапазоне токов начала свечения / И.В. Фролов, О.А. Радаев, А.А. Гавриков, В.А. Сергеев // Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. - 2019. - № 10. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/oct19/5/text.pdf

238. Фролов И.В. Оценка связи пространственной неоднородности электролюминесценции светодиодных структур с параметрами вольтамперной характеристики / И.В. Фролов, О.А. Радаев, В.А. Сергеев // «Наноэлектроника, нанофотоника и нелинейная физика» : Сборник трудов XIV Всерос. Конф. Молодых ученых. - Саратов : Техно-Декор. - 2019. - С. 278-279.

239. Shabunina E. Extended defect system as a main source of nonradiative recombination in InGaN/GaN LEDs / E. Shabunina, N. Averkiev, A. Chernyakov et al. // Physica Status Solidi C. - 2013. - V.10 (3). - P. 335-337.

240. Jeong H. et al. Carrier localization in In-rich InGaN/GaN multiple quantum wells for green light-emitting diodes //Scientific reports. - 2015. - V. 5, № 1. - P. 9373.

241. Fischer P. Spatially resolved imaging of the spectral emission characteristic of an InGaN/GaN-multi quantum well-light-emitting diode by scanning electroluminescence microscopy / P. Fischer, J. Christen, M. Zacharias et al. // Japanese Journal of Applied Physics. - 2000. - V. 39, no. 4 B. - P. 2414-2416.

242. Радаев О.А., Сергеев В.А., Фролов И.В. Исследование связи распределения электролюминесценции по площади кристалла светодиода с распределением уровня фототока при локальном фотовозбуждении // Актуальные проблемы физической и функциональной электроники : материалы 21 -й Всероссийской молодежной научной школы-семинара (г. Ульяновск, 4-6 декабря 2018 года). - Ульяновск : УлГТУ, 2018. - С. 330-331.

243. Фролов И.В. Изменение характеристик зеленых InGaN свето диодов при испытаниях / И.В. Фролов, О.А. Радаев, В.А. Сергеев, А.А. Широков // Радиоэлектронная техника: межвузовский сборник научных трудов. - Ульяновск: УлГТУ. - 2016. - С. 20-25.

244. Сергеев В.А., Фролов И.В., Радаев О.А. Связь параметров фототока светодиодов на основе GaN гетероструктур с изменением их характеристик при термотоковых испытаниях // Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. -2019. - № 3. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/mar19/2/text.pdf.

245. Бочкарева Н.И., Иванов А.И., Клочков А.В., Коготков В.С., Ребане Ю.Т., Вирко М.В., Шретер Ю.Г. Прыжковый транспорт в области объемного

заряда p-n структур с квантовыми ямами InGaN/GaN как источник избыточного 1/f шума и потерь эффективности светодиодов // Физика и техника полупроводников. - 2015. - Т. 49, №6. - С. 847-855.

246. Sergeev V.A., Frolov I.V., Radaev O.A. Measurement of the Dynamic Characteristics of Separate Spectral Bands of the LEDs Electroluminescence Spectra // 2020 Moscow Workshop on Electronic and Networking Technologies (MWENT). Moscow, Russia, March 11-13, 2020.

247. Сергеев В. А., Фролов И. В., Широков А. А., Радаев О. А. Закономерности изменения внешней квантовой эффективности InGaN/GaN зеленых светодиодов в процессе ускоренных испытаний // Известия вузов. Электроника. - 2017. - Т. 22, №3. - С. 220-230.

248. Frolov I.V., Radaev O.A., Sergeev V.A. Investigation of the dynamic parameters of electroluminescence in different parts of the spectrum in local regions of the light-emitting heterostructure // Journal of Physics: Conference Series. - 2021. - V. 2086. - P. 012083.

249. Сергеев В.А. Связь уровня фототока светоизлучающих InGaN/GaN-гетероструктур с уровнем НЧ-шума и порогового тока / В.А. Сергеев, И.В. Фролов, О.А. Радаев // Известия вузов. Электроника. - 2019. - №1. - С. 92-96.

250. Frolov I. V. The model of degradation of an InGaN/GaN LED during current tests taking into account the inhomogeneous distribution of the defects density in the heterostructure / I. V. Frolov, A. M. Hodakov, V. A. Sergeev, O. A. Radaev // Journal of Physics: Conference Series. - 2021. - V. 2103. - P. 012177.

251. He P. The illuminance and temperature distribution degradation of high power GaN LED caused by detachment of multilayer electrode / P. He, J. Zhou, L.Yin, J. Zhang // Optical and Quantum Electronics. - 2018. - V. 50. - Art. number: 458.

252. Huang J. Optical degradation mechanisms and accelerated reliability evaluation for LEDs // Delft University of Technology. - 2016.

253. Lisik Z., Raj E. and Podgorski J. Numerical Model of Current Flow and Thermal Phenomena in Lateral GaN/InGaN LEDs // Electronics. - 2021. - Vol. 10. - P. 3127.

254. Sergeev V.A., Khodakov A.M. Thermoelectric Models of High-Power Bipolar Semiconductor Devices. Part II. Nonlinear Model of LEDs // Journal of Communications Technology and Electronics. - 2015. - Vol. 60. - P.1328-1332.

255. Ma Z., Cao H., Lin S., Li X., Xi X., Li J., Zhao L. Optical and frequency degradation behavior of GaN-based micro-LEDs for visible light communication // Optical Express. - 2020. - Vol. 28, No.27. - P.12795-12804.

256. Никифоров С.Г. Температура в жизни светодиодов. Часть 2 // Компоненты и технологии. - 2006. - №1. - С. 42-47.

257. Ежов В. Стандартизация и расчет тепловых характеристик мощных светодиодов // Электронные компоненты. - 2009. - № 6. - С. 42-48.

258. Сергеев В.А., Ходаков А.М. Нелинейные тепловые модели полупроводниковых изделий. - Ульяновск : УлГТУ, 2012. - 159 с.

259. Szekely V. and Tran Van Bien Fine structure of heat flow path in semiconductor devices: a measurement and identification method // Solid-State Electronics. - 1988. - V. 31. - P. 1363-1368.

260. Лачин В.И., Савелов Н.С. Электроника: Учебное пособие. - 8-е изд.-Ростов-н/Д. : Феникс, 2010 г. - 703 с.

261. Пат. 2003128 РФ. Способ определения теплового сопротивления переход-корпус полупроводниковых диодов / Сергеев В.А., Юдин В.В. - опубл. 1993. Бюл. № 41-42.

262. Пат. 2178893 РФ. Способ определения теплового сопротивления переход-корпус полупроводниковых диодов / Сергеев В.А. - опубл. 2002. Бюл. № 3.

263. Сергеев В.А., Фролов И.В. Алгоритм идентификации параметров тепловых схем полупроводниковых приборов по частотным зависимостям теплового импеданса // Автоматизация процессов управления. - 2014. - №4. - С. 53-57.

264. Бобылев Д.А., Боровских Л.П. Подход к построению универсальных преобразователей параметров многоэлементных двухполюсников // Измерительная техника. - 2014. - № 12. - С. 47-51.

265. Кнеллер В.Ю., Боровских Л.П. Определение параметров многоэлементных двухполюсников. - М. : Энергоатомиздат, 1986.

266. Фролов И.В. Алгоритм оценки погрешностей определения тепловых параметров микросхем и полупроводниковых приборов по результатам измерения переходной тепловой характеристики // Автоматизация процессов управления. -2024. - №4.

267. Smirnov V.I., Sergeev V.A. & Gavrikov A.A. Measurement of the Thermal Impedance of Light-Emitting Diodes and Light-Emitting Diode Matrices // Measurement Techniques. - 2017. - Vol. 60. - P.46-51.

268. Разработка экспериментального образца аппаратно-программного комплекса (ЭО АПК) с использованием широтно-импульсной модуляции греющей мощности для контроля и анализа тепловых характеристик мощных полупроводниковых излучателей : отчет о НИР (промежуточ.) / Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова Российской академии наук (Ульяновский филиал) ; рук. Сергеев В. А. ; исполн.: Смирнов В. И. [и др.]. -Ульяновск, 2015. - 156 с. - № ГР 115050610091.

269. Сергеев В.А., Радаев О.А., Фролов И.В. Диагностический контроль качества светодиодов по тепловым характеристикам // Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. - 2022. - №7.

270. Сергеев, В. А. Деградация красных AlInGaP/GaAs светодиодов в процессе испытаний при разных значениях питающего тока / В. А. Сергеев, И. В. Фролов, А. А. Широков // Материалы Международной научно-технической конференции, 1 - 5 декабря 2015 г. INTERMATIC-2015, ч. 4.- М. : МИРЭА. -2015. - С. 228-230.

271. Sergeev V.A., Berintsev A.V., Novikov S.G., Frolov I.V. Measuring the Temperature Shift of the Emission Spectrum of LEDs while Turning Them on with a CMOS Photo Receiving Matrix // Instruments and Experimental Techniques. - 2021. -Vol. 64, No. 1. - P. 102-106.

272. Сергеев В.А. Анализ тепловых режимов мощных светодиодов в составе светодиодных излучателей // Известия вузов. Электроника. - 2013. - № 1. - С.85-87.

273. Пат. 2589525 РФ. Способ дистанционного измерения температуры / А.Б. Власов, М.М. Кореннов. - Опубл. 10.07.2016. Бюл. № 19.

274. Сергеев В., Фролов И., Радаев О., Зайцев С., Козликова И. Дистанционный контроль тепловых параметров светодиодов и светодиодных матриц по характеристикам излучения // Полупроводниковая светотехника. -2023. - №2. - С. 56-62.

275. Сергеев В.А., Фролов И.В., Радаев О.А., Зайцев С.А., Козликова И.С. Дистанционное измерение переходных тепловых характеристик и тепловых параметров светодиодов и светодиодных матриц // Автоматизация процессов управления. - 2023. - № 2 (72). - С. 111-120.

276. Пат. 2787328 РФ, МПК G01R 31/26. Способ измерения теплового сопротивления переход-корпус и тепловой постоянной времени переход-корпус полупроводникового изделия / Сергеев В. А., Фролов И. В.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ульяновский государственный технический университет». - № 2022109319; заявл. 08.04.2022; опубл. 09.01.2023. Бюл. №1.

277. Сергеев, В. А. Измерение теплового импеданса мощных светодиодов с применением широтно-импульсной модуляции мощности / В. А. Сергеев, В. И. Смирнов, А. А. Гавриков, И. В. Фролов // Известия вузов. Электроника. - 2012. -№3. - С. 64-68.

278. Виноградова К. Передовые светодиодные продукты от Samsung Electronics: мощные светодиодные сборки chip-on-board серий В, С и D // Полупроводниковая светотехника. - 2016. - №6. - С.28-34.

279. Феопёнтов А. Модули Chip-On-Board. Часть 1. Технология, конструкция, применение // Полупроводниковая светотехника. - 2012. - №2. -С. 26- 28.

280. Sergeev V., Frolov I., Radaev O. Measurement of the Overheating Temperature Profile of the Surface of the Light-Emitting Heterostructure by the Temperature Droop of the Luminescence Brightness // 2022 VIII International Conference on Information Technology and Nanotechnology (ITNT). Proceedings. Samara, Russian Federation, 23-27 May 2022.

281. Becirovic V., Helac V., Arslanagic B., Samic H. Effects on LEDs during the Accelerated Ageing Test // 2019, 18th International Symposium INFOTEH-JAHORINA (INFOTEH), 20-22 March 2019, East Sarajevo, Bosnia and Herzegovina.

282. Ruschel J., Glaab J., Beidoun B., Ploch N.L., Rass J., Kolbe T., Knauer A., Weyers M., Einfeldt S., Kneissl M. Current-induced degradation and lifetime prediction of 310 nm ultraviolet light-emitting diodes // Photonics Research. - 2019. - Vol. 7(7). -P. B36-B40.

Приложение 1. Акты внедрения и использования результатов работы

УТВЕРЖДАЮ

ентр»

Л. В. В. Светухин

2025 г.

АКТ

внедрения результатов диссертационной работы Фролова Ильи Владимировича «Методы и средства диагностического контроля качества светодиодных гетероструктур», представленной на соискание ученой степени доктора технических наук

Настоящим актом подтверждается, что результаты диссертационной работы И.В. Фролова «Методы и средства диагностического контроля качества светодиодных гетероструктур», а так же материалы, представленные в его публикациях, используются при производстве изделий микроэлектроники на этапе отладки технологических процессов.

Разработанный И.В. Фроловым измеритель температуры изделий микроэлектроники, реализующий способ измерения теплового сопротивления переход-корпус светодиода по патенту № 2772930 РФ, в котором светодиод используется в качестве оптического датчика температуры, применяется для контроля теплового режима работы изделий микроэлектроники, разрабатываемых в НИК «Технологический центр» на стадии их отладки и позволяет дистанционно (бесконтактно) контролировать температуру изделий в точке установки датчика температуры-светодиода с точностью не ниже 0,5 °С.

Способ и реализующий его измеритель показали эффективность контроля температуры платы силовых ключей микросборки ГАВЛ. 468361.002 и выявления дефектов монтажа силовых элементов - источников тепловыделения, что позволило повысить процент выхода годных приборов и на 20% снизить число отказов изделий при испытаниях.

Главный конструктор по направлению "Микроэлектронная аппаратура", начальник НИЛ ММЭА

В.С. Суханов

«УТВЕРЖДАЮ»

АКТ

об использовании результатов диссертационной работы Фролова Ильи Владимировича, представленной на соискание ученой степени доктора технических наук

Научно-техническая комиссия в составе заведующего лабораторией, к.т.н. A.JL Закгейма, старшего научного сотрудника, к.ф.-м.н. А.Е. Чернякова, старшего научного сотрудника, к.т.н. A.B. Аладова составила настоящий акт в том, что ряд результатов, полученных в диссертационной работе И.В. Фролова и представленных в его публикациях, использованы при проведении исследований в НТЦ микроэлектроники РАН в соответствии с государственным заданием на НИР.

Результаты измерений внутренней квантовой эффективности ультрафиолетовых светодиодов на основе AlGaN/GaN гетероструктур способом, представленным в патенте № 2789118 РФ и монографии «Фролов И.В., Сергеев В.А. Диагностический контроль качества светодиодов по локальным параметрам электролюминесценции и фототока. Монография. -М.: СОЛОН-Пресс, 2023», использованы при выполнении НИР в рамках государственного задания 720000Ф.99.1.БН60АА05000 «Создание и исследование наногетероструктур на основе соединений АЗВ5 и композитных материалов и приборов на их основе».

Разработанный И.В. Фроловым аппаратно-программный комплекс для регистрации статических и динамических параметров

электролюминесценции локальных областей кристаллов светодиодов, позволяет исследовать степень неоднородности распределения интенсивности излучения кристаллов в зависимости от тока и связать ее с токовой зависимостью теплового сопротивления. Таким образом, показана возможность оценки степени неоднородности распределения плотности тока в кристаллах ультрафиолетовых светодиодов.

Старший научный сотрудник, к.ф.-м.н.

Заведующий лабораторией, к. т. н.

Старший научный сотрудник, к.т.н.

об использовании результатов докторской диссертации Фролова Ильи Владимировича в образовательном процессе

Результаты научных исследований по разработке методов и средств диагностического контроля качества светодиодов по параметрам электролюминесценции по теме докторской диссертации И.В. Фролова, представленные в его научных публикациях, патентах и учебных изданиях, использованы в образовательном процессе Ульяновского государственного технического университета.

Экспериментальные образцы установки для измерения ватт-амперных характеристик светодиодов при малых токах и измерителя внутренней квантовой эффективности светодиодов, реализующие способы измерений, представленные в монографии «Фролов И.В., Сергеев В.А. Диагностический контроль качества светодиодов по локальным параметрам электролюминесценции и фототока. Монография. - М.: СОЛОН-Пресс, 2023. - 160 с.» и в учебном пособии «Диагностика полупроводниковых источников излучения: учебное пособие для вузов / В.А. Сергеев, И.В Фролов. O.A. Радаев. - Ульяновск : УлГТУ, 2021. -95 е.», используются в лабораторном практику ме по дисциплинам «Элементы и устройства оптоэлектроники» и «Оптические измерения» для студентов, обучающихся на базовой кафедре «Радиотехника, опто- и наноэлектроника» по направлениям 11.03.01 «Радиотехника» и 11.05.01 «Радиоэлектронные системы и комплексы», специализация «опто- и наноэлектроника».

Председатель НМК радиотехниче-

ского факультета, д.т.н., профессор

Декан радиотехнического факультета, к.ф.-м.н., доцент

Заведующий кафедрой «Радиотехника, опто- и наноэлектроника», д.т.н., профессор

АКТ

об использовании результатов докторской диссертации Фролова Ильи Владимировича на тему «Методы и средства диагностического контроля качества светодиодных гетероструктур»

Научно-техническая комиссия в составе ведущего научного сотрудника д.т.н. В.И.Смирнова, ведущего научного сотрудника к.т.н. А.А.Черторийского и старшего научного сотрудника к. ф.-м. н. A.M. Ходакова составила настоящий акт в том, что результаты докторской диссертации И.В. Фролова, представленные в его научных публикациях и патентах, использованы в УФИРЭ им. В.А. Котельникова РАН при выполнении НИР по темам государственного задания.

При выполнении НИР по темам «Сенсор» и «Сенсор-2» государственного задания использованы следующие научные результаты И.В. Фролова

- способ по патенту № 2789118 РФ и измеритель внутренней квантовой эффективности (ВКЭ) светодиодов по параметрам ватт-амперной характеристики в режиме микротоков;

- способ по патенту № 2725613 РФ и аппаратно-программный комплекс для измерения граничной частоты электролюминесценции светодиодных гетероструктур (СГС) с пространственным и спектральным разрешением;

- методика оценки неоднородности распределения дефектов в InGaN/GaN СГС по результатам измерения ВКЭ в локальных областях СГС способом по патенту № 2740433 РФ.

Результаты исследований распределений ВКЭ и граничной частоты электролюминесценции по площади СГС на представительных выборках серийных светодиодов и светодиодных матриц нескольких типов подтвердили возможность измерения ВКЭ предложенными способами с высокой точностью и пространственным разрешением и показали возможность диагностики и отбраковки дефектных и потенциально ненадежных приборов по этим параметрам.

Ведущий научный сотрудник, к. т. н.

Старший научный сотрудник, к. ф.-м. н.

Ведущий научный сотрудник, д. т. н.

В. И. Смирнов

A.M. Ходаков

А. А. Черторийский

Приложение 2. Внешний вид и интерфейс компьютерных программ средств измерений

а)

б)

Рисунок П.2.1 - Внешний вид (а) и интерфейс компьютерной программы (б) измерителя ВКЭ светодиодов

БТАЯТ Щ1 |

б)

Рисунок П.2.2. - Внешний вид (а) и интерфейс компьютерной программы (б) АПК для измерения граничных частот ЭЛ локальных областей СГС

а)

б)

Рисунок П.2.3 - Внешний вид (а) и интерфейс компьютерной программы (б) АПК для измерения ватт-амперных характеристик и граничных частот ЭЛ спектральных составляющих ЭЛ светодиода