另一种避免EL光谱中深能级效应的方法是制造p-i-n发光二极管，其中主发射的能量接近活性材料的带隙。另一方面，通过分子束外延生长的GaN同质结的EL受那些深能级的影响不大，因为即使没有任何生长后处理也有较高的激活度。在这些器件中，390nm的主要发射也包括浅受主。
在这项工作中，将在不同的温度和不同的偏压条件下研究MOVPE生长的同质结GaN发光二极管的电学和光学性质，以研究EL光谱中涉及的跃迁的性质。在简要描述了器件的制造和它们的电特性之后，将分析EL光谱响应并将其与光电流特性联系起来。
下一节将通过脉冲持续时间和频率受控的脉冲偏置来研究蓝光和紫外光发射的时间响应。将讨论结果并与理论计算进行比较，以便辨别深能级(施主或受主)的特征。第二节总结了结论。
生长和LED制造用MOVPE法在蓝宝石基面上生长了p-n同质结。GaN生长的来源是三甲基镓和NH3，如其他地方详细描述的,使用低温GaN缓冲层，在其上沉积Si和Mg掺杂的GaN层，厚度分别为1.4μm和0.5μm。
Si作为SiH被有效地引入气相4在H中稀释2，以提供10中的自由电子密度18厘米−3范围。p型前体是双甲基环戊二烯基镁(MeCp2Mg)。镁掺入量高达1020厘米−3和N中的热处理2MOVPE生长室内的气氛允许空穴浓度接近5.1017厘米−3。
直径为320μm的圆形台面是通过穿过p型层的干法蚀刻形成的以暴露GaN:Si层，如器件的截面图所示(图一)Ni/Au双层接触被热沉积在p层和n层上。这些器件封装在TO-5接头上，钻有一个3mm的孔，允许通过蓝宝石衬底从n型侧进行检测。隔离器件被引线键合用于电接触。
电特性
分别用HP4284ALCR计和HP4155A半导体参数分析仪测量了器件的电容-电压(C-V)和电流-电压(I-V)特性。二极管电容约为200pF。4.10的有效杂质浓度18厘米−3由1/c2v特性曲线的斜率决定。空间电荷区估计在n型和p型区域之间共享。
其中VO室温时=2.0V，冷却器件时增加(VO=4K时的4.75V)。这种行为表明，一旦二极管导通，就会通过带陷阱的隔离器导通，即空间电荷限制电流是高压下的主要机制。
