I Konferencja Innowacyjne technologie wielofunkcyjnych materiałów i struktur dla nanoelektroniki, fotoniki, spintroniki i technik sensorowych InTechFun 9 kwietnia 2010 r., Warszawa POIG.01.03.01-00-159/08 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej
InTechFun Pakiet zadaniowy: PZ3. Modelowanie Lider: PŁ Partnerzy: PW, PŚl, IF PAN, ITE Czas trwania: M1 M54 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 2
Modelowanie zjawisk fizycznych w przyrządach optoelektronicznych zbudowanych na bazie materiałów o szerokiej przerwie energetycznej Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 3
Zespół wykonujący Politechnika Łódzka Instytut Fizyki Zespół Fizyki Komputerowej w składzie: Włodzimierz Nakwaski, Robert Sarzała, Andrzej Brozi, Tomasz Czyszanowski, Michał Wasiak, Maciej Dems, Łukasz Piskorski, Maciej Kuc Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 4
Zadania 3.2 Modelowanie struktury kryształów fotonicznychz półprzewodników szeroko przerwowych 3.3 Modelowanie zjawisk i projektowanie konstrukcji źródeł promieniowania UV na bazie GaNi ZnO 3.4 Modelowanie zjawisk i projektowanie konstrukcji źródeł promieniowania UV na bazie GaNi ZnOwykorzystujących kryształy fotoniczne 3.5 Analiza własności cieplnych przyrządów półprzewodnikowych z półprzewodników szeroko przerwowych Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 5
Kamienie milowe zadania 3.2 w roku 2009 3.2 Modelowanie struktury kryształów fotonicznych z półprzewodników szeroko przerwowych M6 Dopasowanie modelu PWAM do analizy zachowania pola optycznego w kryształach fotonicznych M12 Analiza dokładności zmodyfikowanego modelu PWAM Zadanie 3.2 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 6
Metoda Admitancyjna Fal Płaskich (Plane-Wave Admittance Method) W pełni wektorowa i trójwymiarowa analiza pola optycznego. Struktury planarne bez żadnych przybliżeń (inne struktury muszą być przybliżone przez planarne). Rozwiązywanie równań Maxwella częściowo analitycznie, częściowo poprzez rozwinięcie fal płaskich. Znacznie wydajniejsza niż metody czysto numeryczne (FEM, FDTD) i dokładniejsza niż metody przybliżone. Możliwe modelowanie różnorodnych struktur. Dostępne opracowane przez nas oprogramowanie pslab, którew sposób efektywny implementuje metodą PWAM. Zadanie 3.2 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 7
Metoda PWAM dla kryształów fotonicznych Ścisłe rozwiązanie równań Maxwella. Możliwa jest analiza symetrycznych i asymetrycznych planarnych kryształów fotonicznych. W zmodyfikowanej metodzie możliwe jest: wyznaczenie gęstości stanów (DOS) i lokalnej gęstości stanów (LDOS) dla struktury dwuwymiarowego kryształu fotonicznego, a co za tym idzie wzmocnienia prawdopodobieństwa emisji spontanicznej, określenie zakresu częstotliwości, dla których zabronionajest emisja spontaniczna, policzenie dobroci (Q-factor) defektu w strukturze kryształu (istotne znaczenie w efekcie Purcella). Zadanie 3.2 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 8
Analiza dokładności zmodyfikowanego PWAM Zadanie 3.2 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 9
Kamienie milowe zadania 3.3 w roku 2009 3.3 Modelowanie zjawisk i projektowanie konstrukcji źródeł promieniowania UV na bazie GaN i ZnO M6 Zebranie parametrów materiałowych GaNi ZnO oraz ich zależności od temperaturyi koncentracji nośników M12 Wyznaczenie rozkładu naprężeń mechanicznych w wielowarstwowych strukturach wykonanych z materiałów o własnościach piezoelektrycznych Zadanie 3.3 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 10
Struktura krystaliczna ZnO Zadanie 3.3 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 11
ZnO podstawowe parametry materiałowe struktura krystaliczna stałe sieci (RT) [Å] parametr szerokość przerwy energetycznej (RT) [ev] 3.37 przewodność cieplna (RT) [W/mK] 54 ciepło właściwe (RT) [J/gK] 0.497 temperatura Debye a [K] 399.5 ruchliwość elektronów (RT) [cm 2 /Vs] heksagonalna wartość а=3.250, с=5.205 statyczna stała dielektryczna (RT) E a: 7.46 E c: 8.59 stała dielektryczna dla wysokich częstotliwości (RT) E a: 3.70 E c: 3.78 masa efektywna elektronu (RT) [m 0 ] 0.318 energia wiązania ekscytonów (RT) [mev] 60 30 (wysoka koncentracja nośni-ków) do 280 (niska koncentracja) Zadanie 3.3 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 12
Przewodność cieplna ZnO Tylko wkład pochodzący od sieci krystalicznej wkład ze strony swobodnych nośników jest zaniedbywalny. κ = κ L = 1 3 C L ( T ) vl( T ), gdzie: C L (T) ciepło właściwe na jednostkę objętości, v prędkość dźwięku, L(T) średnia droga swobodna fononów. W proponowanym modelu: CL( T ) a κ = 3α γt gdzie: α v objętościowy współczynnik rozszerzalności cieplnej, γ parametr Gruneisena (dobierany do danych doświadczalnych), a L stała sieci w rozpatrywanym kierunku (równoległym do alub do c). v L v, Zadanie 3.3 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 13
Przewodność cieplna ZnO Parametry wykorzystane w symulacji parametr prędkość dźwięku w kierunku równoległym do a[m/s] 5410 prędkość dźwięku w kierunku równoległym do c[m/s] 8667 stała sieci a[å] 3.250 stała sieci c[å] 5.206 parametr Gruneisena, dobrany do danych doświadczalnych dla κ(t=300k) = 54 Wm 1 K 1 12.523 objętościowy wsp.rozszerzalności cieplnej [1/K] 1.24 10 5 ciepło właściwe (RT) [J/kgK] 497 wartość Zadanie 3.3 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 14
Przewodność cieplna ZnO Zadanie 3.3 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 15
Ruchliwość elektronów w ZnO Zależność ruchliwości od temperatury (w pobliżu temperatury pokojowej): T µ ( T ) = µ 0 300K gdzie: δ 0 parametr dopasowywany empirycznie. Zależność ruchliwości od domieszkowania: µ max µ min µ ( N) = µ min + 1+ ( N / ) δ 0, N ref gdzie: µ max ruchliwość przy niskim domieszkowaniu, µ min ruchliwość przy wysokim domieszkowaniu. N ref oraz α parametry dopasowywane empirycznie. Aby otrzymać jednocześnie zależność ruchliwości od temperatury i domieszkowania należy pod μ 0 podstawić wyrażenie z drugiego wzoru. α, Zadanie 3.3 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 16
Ruchliwość elektronów w ZnO Parametry wykorzystane w symulacji: a a α = α µ = c c min µ min a µ max cmax a ref µ N = N c ref parametr 0.5 30 m 2 /Vs 280 m 2 /Vs 250 m 2 /Vs 5 10 17 cm 3 wartość a c Parametr N ref = Nrefdopasowywany jest do danych doświadczalnych uzyskanych dla próbki o parametrach najbardziej zbliżonych do modelowanej sytuacji. Tutaj podana przykładowa wartość. Zadanie 3.3 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 17
Ruchliwość elektronów w ZnO Przykładowe wartości ruchliwości elektronów w temperaturze pokojowej uzyskane dla różnych próbek próbka metoda wzrostu ruchliwość elektronów [cm 2 /Vs] materiał typu bulk wzrost z par 205 materiał typu bulk cienka warstwa cienka warstwa cienka warstwa metoda hydrotermalna PLD na substracie z szafiru (c) MBE na substra-cie z szafiru (c) MBE na substra-cie z szafiru (a) 200 155 130 120 koncentracja [cm -3 ] 6.0 10 8.0 10 2.0 10 1.2 10 7.0 10 16 13 16 17 16 Zadanie 3.3 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 18
Ruchliwość elektronów w ZnO w funkcji temperatury Zadanie 3.3 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 19
Ruchliwość elektronów w ZnO w funkcji koncentracji swobodnych nośników Zadanie 3.3 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 20
Przykładowa struktura Zadanie 3.3 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 21
Przykładowa struktura Parametry struktury: Wzrost struktury odbywał się za pomocą metody MBE na substracie z krzemu typu n. Warstwa buforowa redukująca naprężenia pomiędzy ZnO a substratem (krzemem), wynikające z niedopasowania sieciowego tych materiałów. Warstwę n domieszkowano galem (Ga) koncentracja elektronów wynosiła 2.7 10 19 cm -3. Warstwę p uzyskano za pomocą domieszek antymonowych (Sb) brak informacji o koncentracji dziur. Zadanie 3.3 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 22
struktura krystaliczna stała sieci [Å] Materiały azotkowe Al x In y Ga 1-x-y N GaN AlN InN heksagonalna (wurcyt) a 3.1885 3.1106 3.5365 c 5.1850 4.9795 5.7039 rozszerzalność a 3.17 5.27 3.80 cieplna [10-6 K -1 ] c 5.59 4.15 2.90 Struktura krystaliczna materiału GaN http://www.inlustra.com X. Wang, A. Yoshikawa, Prog. CrystalGrowth and Charact. 48/49 (2004) 42-103. Zadanie 3.3 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 23
Właściwości cieplne azotków Zakresy wartości przewodności cieplnych RT azotkowych stopów dwuskładnikowych: GaN0.8 µm film -bulkgan: 50W/mK[1]-230W/mK [2] AlN 0.24 µm film -bulk AlN: 1.4W/mK [3]-285W/mK [4] bulk InN: 45W/mK [5] [1] D. I. Florescu, V. M. Asnin, F. H. Pollak, R. J. Molnar, C. E. C. Wood, J. App. Phys. 88 (2000) 3295-3300. [2] C. Mion, J.F. Muth, E.A. Preble,and D. Hanser, Appl. Phys. Lett.89 (2006)092123. [3] Y. Zhao, C. Zhu, S. Wang, J.Z. Tian, D.J. Yang, C.K. Chen,H. Cheng,and P. Hing,J. Appl. Phys.96 (2004)4563-4568. [4] G.A. Slack, R.A. Tanzilli, R.O. Pohl, and J.W. Vandersande, J. Phys. Chem. Solids 48 (1987)641 [5] S. Krukowski, A. Witek, J. Adamczyk, J. Jun, M. Bockowski, I. Grzegory, B. Lucznik, G. Nowak, M. Wroblewski, A. Presz, S. Gierlotka, S. Stelmach, B. Palosz, S. Porowski, and P. Zinn, J. Phys. Chem. Solids 59 (1998) 289-295. Zadanie 3.3 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 24
Właściwości cieplne azotków C. Mion, J.F. Muth, E.A. Preble,D. Hanser, Superlatt. Microstruct. 40 (2006) 338-342. C. Mion, J. F. Muth, E. A. Preble, D. Hanser, App. Phys. Lett. 89 (2006) 092123. Zadanie 3.3 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 25
Właściwości cieplne azotków [1] J. Zou, D. Kotchetkov, A. A. Balandin, D. I. Florescu, F. H. Pollak, J. App. Phys. 92 (2002) 2534. [2] Y. Oshima, T. Yoshida, T. Eri, M. Shibata, T. Mishima, Phys. Stat. Sol. C 4 (2007) 2215. Zadanie 3.3 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 26
grubość warstw: 40-90 nm Al 0.2 Ga 0.8 N/sapphire: Al 0.44 Ga 0.56 N/sapphire: Właściwości cieplne azotków 15W/mK 10W/mK B.C. Daly, H.J. Maris, A.V. Nurmikko, M. Kuball, J. Han, J. Appl. Phys.92 (2002)7. grubość warstwy: 700 nm Al 0.4 Ga 0.6 N/sapphire: 25W/mK W. Liu, A. A. Balandin, App. Phys. Lett. 85 (2004) 5230. grubość warstw: 110 nm In 0.16 Ga 0.84 N/GaN/sapphire: In 0.22 Ga 0.78 N/GaN/sapphire: In 0.28 Ga 0.72 N/GaN/sapphire: In 0.36 Ga 0.64 N/GaN/sapphire: 8.1W/mK 5.4W/mK 2.7W/mK 1.1W/mK B.N. Pantha, R. Dahal, J. Li, J.Y. Lin, H.X. Jiang, G. Pomrenke, Appl. Phys. Lett. 92 (2008) 042112. C AlGaN = 0.1 C InGaN = 0.6 J. Piprek, Nitride Semiconductor Devices: Principles and Simulation,Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim (2007) Zadanie 3.3 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 27
Właściwości cieplne azotków [1] C. Mion, J. F. Muth, E. A. Preble, D. Hanser, App. Phys. Lett. 89 (2006) 092123. [2] B. A. Danilchenko, I. A. Obukhov, T. Paszkiewicz, S. Wolski, A. Jeżowski, Sol. St. Comm. 144 (2007) 114-117. [3] R. T. Bondokov, S. G. Mueller, K. E. Morgan, G. A. Slack, S. Schujman, M. C. Wood, J. A. Smart, L. J. Schowalter, J. Cryst. Growth 310 (2008) 4020-4026. [4] Y. K. Koh, Y. Cao, D. G. Cahill, D. Jena, Adv. Funct. Mat. 19 (2009) 610-615. Zadanie 3.3 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 28
Właściwości elektryczne azotków [1] E. Iliopoulos, M. Zervos, A. Adikimenakis, K. Tsagaraki, A. Georgakilas, Superlat.Microstruct. 40 (2006) 313-319. [2] K. Kusakabe, T. Furuzuki, K. Ohkawa, Physica B 376-377 (2006) 520-522. [3] Y. Oshima, T. Yoshida, T. Eri, M. Shibata, T. Mishima, Phys. Stat. Sol. C 4 (2007) 2215-2218. Zadanie 3.3 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 29
Właściwości elektryczne azotków [1] I.P.Smorchkova, E.Haus, B.Heying, P.Kozodoy, P.Fini, J.P.Ibbetson, S.Keller, S.P.DenBaars, J.S.Speck, U.K.Mishra, App.Phys.Lett. 76 (2000) 718-720. [2] A.Bhattacharyya, W.Li, J.Cabalu, T.D.Moustakas, D.J.Smith, R.L.Hervig, App.Phys.Lett. 85 (2004) 4956-4958. [3] M.McLaurin, T.E.Mates, F.Wu, J.S.Speck, J.App.Phys. 100 (2006) 063707. Zadanie 3.3 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 30
Polaryzacja spontaniczna występuje nawet przy braku naprężeń i jest wynikiem istnienia w związkach azotków III grupy kowalencyjnego wiązania metal-azot. Schematyczna budowa kryształu AlN. Polaryzacja spontaniczna dla materiałów azotkowych. Kierunek polaryzacji spontanicznej pokrywa się z osią krystaliczną c, natomiast zwrot jest zgodny z [0001]. Zadanie 3.3 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 31
Polaryzacja piezoelektryczna powstaje na skutek istnienia naprężeń w strukturze. Polaryzacja piezoelektryczna wywołana naprężeniem PZ P dana jest wyrażeniem: σ jk d ijk i gdzie to tensor odkształcenia piezoelektrycznego. P = PZ i d ijk jk σ jk a) Warstwa o innej stałej sieciowej niż podłoże nakła-dana jest bez jego zniekształcenia, b) w miejscu, gdzie wiązanie na złączu jest zerwane, tworzą się dyslokacje, c) przypadek, w którym warstwa wierzchnia jest zniekształcona w taki sposób, by nie powstały defekty. Polaryzacja piezoelektryczna dla materiałów azotkowych. Zadanie 3.3 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 32
Polaryzacja całkowita jest sumą polaryzacji piezoelektrycznej oraz spontanicznej: P = P + P Pole elektryczne E jest związane z polaryzacją całkowitą P w następujący sposób: D P E = ε gdzie: D przesunięcie elektryczne, ε przenikalność elektryczna materiału. Pole elektryczne w wybranej warstwie (studni lub barierze) należącej do MQW: lk Pk lk Pj ε k k ε k k E j = l PZ ε j Dla jednej studni otoczonej przez nie naprężone bariery: E S = P SP B ε + ε S P gdzie: L szerokość warstwy. SP S B P LS 2L B PZ S k E ε B PS k k = P SP S + P ε + B 2 PZ S P LB εs L S SP B Zadanie 3.3 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 33
Funkcje falowe w strukturze AlN/GaN przy zewnętrznym polu a) -0.2 V/nm, b) 0 V/nm, c) 0.25 V/nm. Zadanie 3.3 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 34
Schemat struktury AlN/GaN w T= 300 K Wartości parametrów materiałowych dla struktury AlN/GaN Zadanie 3.3 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 35
Wpływ pola na odległości między poziomami energetycznymi. Wpływ pola na odległości pomiędzy poziomami energetycznymi. Zadanie 3.3 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 36
IlustracjaQCSE: schematstruktury pasmowej studni kwantowejganbez(linia ciągła) i z uwzględnieniemwpływu polaryzacji (linia przerywana). Kwadraty obwiednifunkcji falowychelektronów z pasma przewodnictwa(cc1) iciężkich dziur z pasma walencyjnego (hh1) w 50Å studni kwantowej GaN z barierami Al 0.2 Ga 0.8 N z uwzględnieniem polaryzacji(linia przerywana) oraz z jej pominięciem (linie ciągłe). Zadanie 3.3 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 37
Kamienie milowe zadania 3.4 w roku 2009 3.4 Modelowanie zjawisk i projektowanie konstrukcji źródeł promieniowania UV na bazie GaNi ZnO wykorzystujących kryształy fotoniczne M6 Opracowanie uproszczonego modelu optycznego diody elektroluminescencyjnej o emisji powierzchniowej zbudowanej z wykorzystaniem kryształu fotonicznego M12 Opracowanie uproszczonego modelu termicznoelektrycznego diody elektroluminescencyjnej o emisji powierzchniowej zbudowanej z wykorzystaniem kryształu fotonicznego Zadanie 3.4 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 38
Przykładowe obliczenia kryształu fotonicznego Policzono strukturę pasmową warstwy GaN w powietrzu trójkątna siatka otworów wyznaczono zarówno mody prowadzone jak i radiacyjne punkt wyjścia do dalszych obliczeń Zadanie 3.4 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 39
Rozkład pola optycznego w krysztale fotonicznym Zadanie 3.4 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 40
Zastosowanie PC w diodach Zwiększona wydajność emisji spontanicznej Γdzięki wysokiej gęstości stanów na krawędziach pasm Zwiększona sprawność ekstrakcji η z uwagi na zawinięcie pasm i możliwość zablokowania modów prowadzonych Problemem jest, że oba powyższe efekty są wpewien sposób wykluczające się (największe ηjest w przerwie fotonicznej, ale wtedy Γ= 0) Zadanie 3.4 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 41
Modelowanie gęstości stanów w PC do zastosowania w diodach o emisji powierzchniowej DOS Zadanie 3.4 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 42
Modelowanie optyczne diody z PC Policzenie gęstości stanów i wyznaczenie poprawy sprawności kwantowej metodą PWAM, bądź rozwinięciem fal płaskich. Wyznaczenie poprawy sprawności ekstrakcji możliwe są dwa podejścia: przybliżenie emisji spontanicznej przez promieniujący dipol i zastosowanie FDTD, wyznaczenie rozkładu modów w falowodzie metodą PWAM i wyliczenie współczynników sprzęgania przy pomocy teorii modów sprzężonych. Zadanie 3.4 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 43
Podstawowe równania modelu dryftowo-dyfuzyjnego (MDD): ε 0 + ( ε ψ ) = q( p n + N N ) j j r n p n 1 + R G = jn t q p 1 + R G = jp t q T = qµ n φ + qd T n = qµ p φ qd p n p Modelowanie diody n T p D T A Równanie przewodnictwa cieplnego: T S + ρ m cp = H t S = k T S strumień ciepła, ρ m gęstość masy, c p ciepło właściwe przy stałym ciśnieniu, k współczynnik przewodnictwa cieplnego, H wydajność źródeł ciepła ε 0 przenikalność elektryczna próżni, ε r stała dielektryczna, ψ potencjał, q ładunek elementarny, N D+,N A koncentracje zjonizowanych donorów i akceptorów, n, p koncentracje elektronów i dziur,t czas, R tempo przejść rekombinacyjnych, G tempo przejść generacyjnych, j n,j p gęstości prądu dla elektronów i dziur, φ n, φ p quasipoziomy Fermiego dla elektronów i dziur, μ n, μ p ruchliwości elektronów i dziur, D nt,d pt współczynniki termicznej dyfuzji dla elektronów i dziur Zadanie 3.4 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 44
Modelowanie diody N D = 1 10 16 cm -3 N A = 1 10 16 cm -3 N D = 1 10 17 m -3 N A = 1 10 17 m -3 N D = 1 10 18 m -3 N A = 1 10 18 m -3 Porównanie wyników otrzymanych z modelu dryftowo-dyfuzyjnego z rozwiązaniem analitycznym dla homozłącza w przypadku braku napięcia zasilającego. Zadanie 3.4 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 45
Modelowanie diody N D = 5 10 16 cm -3 N A = 1 10 16 cm -3 N D = 1 10 18 m -3 N A = 2 10 17 m -3 N D = 2 10 18 m -3 N A = 5 10 17 m -3 Porównanie wyników otrzymanych z modelu dryftowo-dyfuzyjnego z rozwiązaniem analitycznym dla heterozłącza w przypadku braku napięcia zasilającego. Zadanie 3.4 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 46
Kamienie milowe zadania 3.5 w roku 2009 3.5 Analiza własności cieplnych przyrządów półprzewodnikowych z półprzewodników szeroko przerwowych M6 Zebranie parametrów cieplnych i ich zależności od temperatury dla półprzewodników szeroko przerwowych M12 Opracowanie w pełni trójwymiarowego modelu rozpływu strumienia ciepła w strukturach przyrządów półprzewodnikowych Zadanie 3.5 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 47
Zadanie 3.5 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 48
Zadanie 3.5 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 49
Zadanie 3.5 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 50
T y Środek lasera prostopadle do warstw T max = 335.3 K T x W płaszczyźnie warstwy czynnej T max = 335.0 K Zadanie 3.5 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 51
z y A x A A z A Zadanie 3.5 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 52
Zadanie 3.5 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 53
T y Środek lasera prostopadle do warstw T max = 307.8 K T T x z W płaszczyźnie warstwy czynnej; T max = 307.6 K Zadanie 3.5 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 54
Heat Sink z Active layer x Bottom DBR Air bridge Zadanie 3.5 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 55
z x Zadanie 3.5 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 56
y z Zadanie 3.5 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 57
W płaszczyźnie warstwy czynnej T max = 309.1 K z T x z Active layer Zadanie 3.5 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 58
y z Zadanie 3.5 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 59
y z W płaszczyźnie warstwy czynnej; T max = 311.1 K T z Zadanie 3.5 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 60
z x Zadanie 3.5 Active layer Air bridge Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 61
Model 3D laser azotkowy Zadanie 3.5 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 62
Model 3D laser azotkowy Rozkład temperatury w laserze montowanym stroną pdo miedzi dla obliczeń modelu dwu-oraz trójwymiarowego Przewodność cieplna warstw lasera azotkowego w spoczynku (T-const) oraz podczas pracy w progu akcji laserowej (Tdependent) Zadanie 3.5 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 63
Zadanie 3.5 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 64
Publikacje 1. Maciej Kuc, Andrzej Brozi, Robert P. Sarzała, Model cieplny lasera azotkowego o emisji krawędziowej, XI Seminarium: Powierzchnia i Struktury Cienkowarstwowe, Szklarska Poręba Średnia, 19-22 maja 2009, streszczenia pp. 28. 2. Maciej Kuc, Andrzej Brozi, Robert P. Sarzała, Wpływ montażu chipu laserowego na wzrost temperatury w jego wnętrzu, III Krajowa Konferencja Nanotechnologii, Warszawa 22-26 czerwca 2009, streszczenia pp. 139. 3. Maciej Kuc, Problems with thermal management of nitride diode lasers, VIII International Conference on Microtechnology and Thermal Problems in Electronics MICROTHERM 2009: June 28-July 1, 2009, Lodz, Poland. 4. Maciej Kuc, Robert P. Sarzała, Thermal model of nitride edge-emitting laser diodes, Optica Applicata XXXIX, 2009, pp. 663-672. 5. Maciej Kuc, Thermal properties of nitride materials employed in high-power InGaN laser diodes, Materials Science and Engineering B Special Issue MicroTherm (Manuscript Number MSB-D-09-01449 with editor). 6. Krasimir Panajotov, Maciej Dems, Photonic crystal vertical-cavity surface-emitting lasers with true photonic bandgap, Optics Letters 35, 2010, pp.829-831. Zadanie 3.5 Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 65
I Konferencja Innowacyjne technologie wielofunkcyjnych materiałów i struktur dla nanoelektroniki, fotoniki, spintroniki i technik sensorowych InTechFun POIG.01.03.01-00-159/08 Współfinansowana przez Unię Europejską z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej 9 kwietnia 2010 r., Warszawa