A lumineszcencia félvezetők
A lumineszcencia úgynevezett nem hővel működő elektromágneses sugárzást, amelynek időtartama lényegesen nagyobb, mint a fény időszakában ingadozások.
A előfordulása lumineszcencia a félvezető atomok a félvezető kell levezetni a termodinamikai egyensúlyban, azaz izgatott. Ezeket lehet alakítani egy gerjesztett állapotban egy elektromos mező - elektrolumineszcens félvezető bombázás elektronok által - katódlumineszcens, világítás - fotolumineszcencia. Amikor lumineszcens jár félvezető energia abszorpciós és emissziós fény kvantum egymástól időben.
Sugárzás kvantumait fény a félvezető előfordulhat eredményeként egy elektron átmenetet egy alacsonyabb energia szinten a interband rekombináció vagy egy magában foglaló rekombinációs rekombinációs csapdákat.
A sugárzási rekombinációja töltéshordozók is előfordulhat anélkül, elektromágneses interferencia, azaz spontán. Ez rekombináció hívják spontán. spontán emisszió cselekmények fordulnak elő egymástól függetlenül különböző időpontokban. Ezért, a spontán emisszió inkoherens.
elektron átmenetet egy alacsonyabb energia szinten egy kvantum fény sugárzás, ami történt a elektromágneses hatása, úgynevezett kényszerített vagy stimulált rekombinációval.
A stimulált kibocsátás lép fel ugyanabban az irányban, mint amelyet okozott emissziós, ugyanabba a fázis és az azonos polarizációs. Gerjesztett sugárzás koherens.
A gyakorlatban a legelterjedtebb elektrolumineszcencia. Alapján ez a jelenség munka sugárzók, azaz eszközök, amelyek átalakítani a villamos áramot a gerjesztési energia az optikai sugárzás az adott spektrális összetétele és térbeli eloszlása. Koherens - injekció lézerek és inkoherens - fénykibocsátó diódák.
Különleges követelmények a kibocsátók, például fénykibocsátó diódák - munka a látható tartományban a 400 ... 700 nm, nagy fényerejű, meghatározzák követelmények félvezető anyagok, valamint ezek előállítása.
Interband rekombináció valószínűleg közvetlen-rés félvezetők, tipikus képviselői, amely, kivéve GaAs, amelyek InAs, InSb, GaSb, néhány szilárd oldatok készítmények intermetals, mint például a GaAlAs, GaAsP, InGaAsP, a legtöbb típusú vegyületek A 2 B 6 (ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdTe, CdSe), valamint számos más bináris vegyületek - a PBS, PbSe, PbTe.
Annak a valószínűsége, a sugárzásos rekombináció igen alacsony indirekt félvezetők, drámaian megnöveli a kialakulását rekombináció a csapdákat. A GAP, például, az ilyen csapdákat képződnek adalékolásával a kristály nitrogénnel (a N-atom helyettesít a rács P-atom) vagy egyidejűleg oxigénnel és cink (Zn atomok és az O atomok szubsztituált P és Ga, sorrendben).
A spektrális összetételű sugárzás határozza meg egy optikai sávú közvetlen-rés félvezetők és energiaszintje csapdák közvetett.
Fényérzékeny hatás - a villamos ellenállás változását egy félvezető miatt kizárólag optikai sugárzás, és nem jár a fűtés.
A előfordulása egy fényelektromos hatás, az szükséges, hogy a félvezető történt vagy intrinsic felszívódását az optikai sugárzás, hogy egy új pár hordozók vagy szennyező abszorpciós alkotnak hordozót egy jel.
Növelésével a hordozó koncentrációja csökken ellenállása a félvezető.
A felesleges koncentrációja töltéshordozók, például elektronok a következőképpen határozhatjuk meg:
,
ahol R - visszaverődési tényező fotonok félvezető, - abszorpciós tényezője - generáló kvantum hatásfok, Nb - fotonok száma incidens az egységnyi területre jutó egységnyi idő - élettartama egyensúlyi hordozók.
EMF a félvezető
Ha homogén félvezető hatása optikai sugárzás, felületi rétegében lép fel, a túlzott koncentrációt az elektronok és a lyukak, amelyek elkeveredik a mélysége a félvezető.
A diffúziós együttható elektronok sokkal nagyobb diffúziós koefficiense lyukak. Ezért, amikor az elektronok előre diffúzió lyukak. Van némi töltés szeparáció - a félvezető felületének szerez pozitív töltés és negatív töltés mennyiségét. Így a félvezető fény, amikor elektromos tér vagy elektromotoros erő (EMF), amely néha EMF Dember.
Az elektromos térerősség lehet meghatározni a következő kifejezés:
,
ahol Dn. Dp - diffúziós együtthatók elektronok és a lyukak, grad (p) - a lyuk koncentráció gradiens.