Киселюк М. П. Акустико-емісійний неруйнівний контроль процесів деградації InGaN/GaN світловипромінювальних діодів

Дисертація присвячена акустико-емісійному неруйнівному контролю процесів деградації In1-хGaхN/GaN світловипромінювальних діодів. На основі методу акустичної емісії розроблено спосіб покрокового підвищення струмового навантаження GaP світловипромінюючої структури, який викликає мінімальні перетворення в системі протяжних дефектів за рахунок активації внутрішніх термомеханічних напруг індукованих струмом певними порціями та викликаного внутрішніми деформаціями переносу точкових дефектів. Запропоновано модель джерел АЕ нанорозмірної напівпровідникової світловипромінюючої структури при протіканні прямого струму в рамках якої, кореляція сигналів АЕ та флуктуації і деградація квантового виходу спричинена виникненням, накопиченням та релаксацією внутрішніх термомеханічних напруг, при цьому активним джерелом АЕ є елемент збагачений індієм. Розроблено спосіб визначення місцезнаходження активних джерел акустичної емісії InGaN/GaN/Al2O3 світловипромінюючих структур за сплеском чи затуханням електролюмінесценції. Розроблено метод неактивного тестування світлодіодів та макет приладу, який реалізує даний спосіб перевірки в пристроях підвищеної відповідальності. Основною перевагою методу є відсутність свічення елементів навантаження при їх перевірці, що реалізується тестуванням двох значень вольт-амперної характеристики, для яких є недостатньою енергія для збудження міжзонних переходів. Виявлено причину, вид та механізм відмови за результатами форсованих досліджень (струмове напрацювання із власним розігрівом) промислових світлодіодів (виготовлених за планарною технологією в полімерних корпусах). Виявлено (в залежності від величини навантаження) такі види виходу з ладу: деградація світловипромінюючої структури (внаслідок генерації, накопичення і переносу лінійних дефектів), відрив струмопідвідної проволоки від контактної кульки (спричинений термоциклюванням та лінійним розширенням світловиромінюючої структури), зміна виду випромінювання з електролюмінесценції на газовий розряд (при досягненні полімерним корпусом температури безоксидної термодеструкції), що важливо при прогнозуванні надійності матриць СД.