Superinjection of holes in homojunction diodes based on wide-bandgap semiconductors

Electrically driven light sources are essential in a wide range of applications, from indication and display technologies to high-speed data communication and quantum information processing. Wide-bandgap semiconductors promise to advance solid-state lighting by delivering novel light sources. However, electrical pumping of these devices is still a challenging problem. Many wide-bandgap semiconductor materials, such as SiC, GaN, AlN, ZnS, and Ga2O3, can be easily doped n-type, but their efficient p-type doping is extremely difficult. The lack of holes due to the high activation energy of acceptors greatly limits the performance and practical applicability of wide-bandgap semiconductor devices. Here, we study a novel effect which allows homojunction semiconductors devices, such as p-i-n diodes, to operate well above the limit imposed by doping of the p-type material. Using a rigorous numerical approach, we show that the density of injected holes can exceed the density of holes in the p-type injection layer by up to three orders of magnitude, which gives the possibility to significantly overcome the doping problem. We present a clear physical explanation of this unexpected feature of wide-bandgap semiconductor p-i-n diodes and closely examine it in 4H-SiC, 3C-SiC, AlN and ZnS structures. The predicted effect can be exploited to develop bright light emitting devices, especially electrically driven non-classical light sources based on color centers in SiC, AlN, ZnO and other wide-bandgap semiconductors.Comment: 6 figure

На краю Мещёры. История лесных дорог. Некоторые факты об истории строительства железнодорожных линий Кривандино–Рязановка и Сазоново–Пилёво. Часть 2

The final part of the article, the first part of which was published in the previous issue of the journal.The article, based on the archived and other never published materials, discusses the history of design and construction of Krivandino–Ryazanovka and Sazonovo–Pilevo railways which belonged to Moscow–Ryazan branch of Moscow railway. The objective of the article was to clarify the circumstances of design, construction and operation of these lines, as well as to identify the reasons that led to their decline and closure in the mid-2000s. To achieve this objective, well-known publications in the press and the Internet were analysed. In addition to using data from these sources, written sources on the issue under study were searched for in archival institutions in Moscow. Some documents are published for the first time.The work carried out resulted in revealing previously unknown or questioned facts: Krivandino–Ryazanovka railway line was built in 1943–1944, Sazonovo–Ryazanovka section was built later than the rest of the line. The purpose of Krivandino–Ryazanovka line according to the project and in the first years of its existence was transportation of firewood for heating of Moscow. The date of commissioning of the entire Sazonovo–Pilevo line for servicing Kurovskaya distance of the railway was January 1, 1978. From the northern neck of Pilevo station, the access railway went to the construction yard of Meshcherskoye peat enterprise. According to information of Kurovskaya distance of the railway, the broad-gauge transshipment station of Meshcherskoye peat enterprise was called Torfyanaya.Окончание статьи, начало которой опубликовано в предыдущем номере.В статье с привлечением архивных и других ранее не публиковавшихся материалов рассматривается история проектирования и строительства железнодорожных линий Кривандино–Рязановка и Сазоново–Пилёво, относившихся к Московско-Рязанскому отделению Московской железной дороги. Целью написания статьи является выяснение обстоятельств проектирования, строительства и эксплуатации указанных линий, а также выявление причин, приведших к их упадку и закрытию в середине 2000-х годов. Для достижения поставленной цели были проанализированы известные публикации в печати и сети Интернет. Кроме использования данных из указанных источников была выполнена работа по поиску письменных источников по исследуемому вопросу в архивных учреждениях г. Москвы. Некоторые документы публикуются впервые.Результатом всей проведённой работы стало установление следующих ранее бывших неизвестными или подвергавшихся сомнению фактов: железнодорожная линия Кривандино–Рязановка построена в 1943–1944 годах, участок Сазоново–Рязановка построен позже остальной линии. Назначение линии Кривандино–Рязановка по проекту и в первые годы её существования – перевозка дров для отопления Москвы. Дата приёма линии Сазоново–Пилёво в полном объёме на обслуживание Куровской дистанции пути – 1 января 1978 года. От северной горловины станции Пилёво подъездной путь отходил к стройдвору торфопредприятия «Мещёрское». По данным Куровской дистанции пути, перегрузочная станция широкой колеи торфопредприятия «Мещёрское» называлась Торфяная

На краю Мещёры. История лесных дорог. Некоторые факты об истории строительства железнодорожных линий Кривандино–Рязановка и Сазоново–Пилёво. Часть 1

The article, based on the archives and other never published materials, discusses the history of design and construction of Krivandino–Ryazanovka and Sazonovo–Pilevo railway lines, which belonged to Moscow–Ryazan branch of Moscow railway. The objective of writing the article is to clarify the circumstances of design, construction and operation of these lines, as well as to identify the reasons that led to their decline and closure in the mid-2000s. To achieve this objective, well-known publications in the press and the Internet were analyzed. In addition to using data from these sources, work was carried out to search for written sources on the issue under study in archival institutions in Moscow. Some documents are published for the first time. he result of all the work carried out was establishment of the  following  previously  unknown  or  questioned  facts: Krivandino–Ryazanovka railway line was built in 1943–1944, Sazonovo–Ryazanovka section was built later than the rest of the line. The purpose of Krivandino–Ryazanovka line according to the project and in the first years of its existence was transportation of firewood for heating of Moscow. The date of acceptance of Sazonovo–Pilevo line in full for servicing Kurovskaya distance of the track is January 1, 1978. From the northern neck of Pilevo station, the access road went to the construction yard of Meshcherskoye peat enterprise. According to Kurovskaya distance of the track, the broad gauge transshipment station of Meshcherskoye peat enterprise was called Torfyanaya.The first part of the paper. The second part is scheduled for the next issue.В статье с привлечением архивных и других ранее не публиковавшихся материалов рассматривается история проектирования и строительства железнодорожных линий Кривандино–Рязановка и Сазоново–Пилёво, относившихся к Московско-Рязанскому отделению Московской железной дороги. Целью написания статьи является выяснение обстоятельств проектирования, строительства и эксплуатации указанных линий, а также выявление причин, приведших к их упадку и закрытию в середине 2000-х годов. Для достижения поставленной цели были проанализированы известные публикации в печати и сети «Интернет». Кроме использования данных из указанных источников была выполнена работа по поиску письменных источников по исследуемому вопросу в архивных учреждениях г. Москвы. Некоторые документы публикуются впервые.Результатом всей проведённой работы стало установление следующих ранее бывших неизвестными или подвергавшихся сомнению фактов: железнодорожная линия Кривандино–Рязановка построена в 1943–1944 годах, участок Сазоново–Рязановка построен позже остальной линии. Назначение линии Кривандино–Рязановка по проекту и в первые годы её существования – перевозка дров для отопления Москвы. Дата приёма линии Сазоново–Пилёво в полном объёме на обслуживание Куровской дистанции пути – 1 января 1978 года. От северной горловины станции Пилёво подъездной путь отходил к стройдвору торфопредприятия «Мещёрское». По данным Куровской дистанции пути, перегрузочная станция широкой колеи торфопредприятия «Мещёрское» называлась Торфяная.Первая часть статьи. Продолжение планируется к публикации в следующем номере