Способ определения концентрации активаторов люминесценции в кристаллах

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл. 6 01 Н 21/64 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088.8) Опубликовано 30,1280, Бюллетень 9 48 Дата опубликования описания 3012,80(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ АКТИВАТОРОВ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ В .КРИСТАЛЛАХнедостатком является крайне низкая точность данного метода.Наиболее близким по технической сущности можно считать способ определения концентрации активаторов люминесценции в кристалле 2, заключающийся в возбуждении до некоторого уровня люминесценции активаторов и измерения относительной интенсивности спектральных линий.Недостатком его является невозможность определения локальной концентрации активатора при его неоднородном распределении и невысокая точизмерения,Настоящее изобретение относится к технологии твердотельных, в частности полупроводниковых, источников излучения, например полупроводниковых светодиодов. Известен способ определения концентрации активаторов люминесценции, заключающийся в возбуждении люминесценции активатора и измерении отношения интенсивностей двух спектральных линий (1). Первая линия обусловлена наличием в решетке кристалла одиночных атомов активатора. Вторая - наличием изолированных пар таких атомов. 2Целью изобретения является возможность определения локальной концентрации активатора при неоднородномего распределении и повышение точнос 5 ти измерений,Для достижения этой цели измерение интенсивности проводят для двухспектральных линий, соответствующихразличным типам люминесцентных центров, образованных определяемым активатором, вторично возбуждают люминесценцию при отличном от первоначального уровня. возбуждении и измеряют интенсивности упомянутых линий,15 при этом новом уровне возбуждения, аискомую концентрацию определяют поданным об относительной интенсивности упомянутых линий при двух уровняхвозбуждения.20 Способ реализуется следующим образом: для измерения выбираются двеспектральные линии, соответствующиецентрам люминесценции различного типа, образованным определяемым активатором измерение отношения интенсивностей этих линий проводится дважды,при двух различных уровнях возбуждения,Соотношение интенсивностеи в этом30 случае простыми зависимостями связаИз этих уравнений находим ДИ -ЛИ ж="и"ЬИ о-ЛипЗО Составитель СсЗезин Редактор Н.Коляда Техред С.Мигунова КорректорС.ШекмарЗаказ 9420/41 Тираж 1019 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Филиал ПЛП Патент, г.ужгород, ул,Проектная, 4 ления с результатами измерений по известному методу, Для выбранных нами линий А и Ф линии, коэффициент пропорциональности между Ю и (И) равен 4,5 х 10смФормула (3) применима в любом случае, когда обе линии насыщаются, когда насыщается одна линия и когда обе линии не насыщаются. А-линия в фосфиде галлия имеет свойство не насыщаться в широком диапазоне уровней10 возбуждения и температуры, поэтому если в качестве одной из линий выбрана А-линия, можно использовать другую процедуру расчета, с использованием данных об уровнях возбуждения (в этом отличие от универсального 15 варианта).Отношение интенсивностей двух линий при первом уровне возбуждения Дп обозначим г , при втором (Лп ) -гф , Тогда из формулы (4,) 20Ф 1 Величины Д и и Д и" в формуле ( б ) определяются в зависимости от способа возбуждения, Если это фотолюминесценция, то Д и пропорционально Е-интенсивности освещения, и в формуле (б)// ( вместо Лп и Дп нужно ставить Е и Е . Если зто инжекция через р-и переход в фосфиуе галлия, то Ьп пропорционально . , где Р-ток через р-и переход.Рассмотрим числовой пример. Опре делялась концентрация азота в окрестности р-и перехода фосфидгаллиевой р-и структуры. Люминесценция возбуждалась инжекцией неосновных носите лей - пропусканием прямого тока при температуре 112 К . Первый ток 3=0,3ома, при этом отношении интенсивностей,ИИ = линии и А = линии г = 2,4 Х/Р х 10, Второй ток Р= 5 ма, гф = 1 х 10 ф. Параметр у, определялся по формуле (б), в которой ьп заменено на Р. Расчеу дал уЕ= 4,3 х .10 ф и И = 2 х 10 см . Если в этой же р-и структуре определить концентрацию азота согласно прототипу, то получится завышенная в три раза концентрация азота из-за эффекта многократных внутренних отражений.Использование данного способа определения концентрации активаторов в кристаллах дает положительный эффект в результате повышения точности определения концентрации активаторов и возможности контролировать их распределение при производстве твердотельных излучающих структур Способ определения концентрацииактиваторов люминесценции в кристаллахзаключающийся в возбуждении люминесценции активаторов и измеренииотносительной интенсивности спектральных линий, о т л и ч а ю щ и й-,с я тем, что, с целью получения воэможности определения локальной концентрации активатора при неоднородном его распределении и повышенияточности измерений, измерение интенсивности проводят для двух спектральных линий, соответствукицих различнымтипам люминесцентных центров, образованных определяемым активатором,вторично возбуждают люминесценцию приотличном от первоначального уровнявозбуждении и измеряют интенсивностиупомянутых линий при этом новом уровне возбуждения, а искомую концентрацию определяют по данным об относительной интенсивности упомянутых линий при двух уровнях возбуждения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Полупроводниковые приборы и ихприменение. Сб, статей, М., Советское радио, 197 2, с.3-14.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 218157 /18-25 (прототип),