Оптоэлектроника и волоконная оптика. Гуртов В.А. - 57 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПетрГУ | Петрозаводск

Составители: 

Рубрика: 

57
Как правило, в гетеропереходах ширина запрещенной зоны компонент
гетероперехода отличается в 1,5–2 раза. Вследствие этого, значение
собственной концентрации n
i
будет отличаться на много порядков. Например,
для гетеропереходов nGe-pGeAs ширины запрещенных зон E
g
составляют
0,77 эВ и 1,43 эВ, а значение собственной концентрации n
i
= 1,6 10
13
см
-3
и 2 10
7
см
-3
соответственно. Для гетеропереходов доля инжекционного тока в полном
токе гетероперехода будет
2
p

i
2
p-n i 
1 .
j
N
n
j n N
= −
(4.3)
Из уравнения 4.3 следует, что при прочих равных условиях инжекционная
компонента тока из узкозонного полупроводника будет всегда выше, чем
из широкозонного. Использование гетеропереходов может обеспечить
одностороннюю инжекцию из слаболегированного полупроводника в
сильнолегированный, что невозможно для p-n гомопереходов.
4.4. Светодиоды
Светодиодом, или излучающим диодом, называют полупроводниковый
диод на базе p-n либо гетероперехода, излучающий кванты света при протекании
через него прямого тока.
По характеристике излучения светодиоды разделяют на две группы:
• светодиоды с излучением в видимой части спектра;
• светодиоды с излучением в инфракрасной части диапазона.
Спектральная характеристика излучения светодиода представляет из себя
монохроматическую линию, полушириной kT и центрированную при значе
-
нии hν = E
g
, при этом интенсивность излучения описывается соотношением:
2
g
2
( )
3
2
2
g
( ) ( ) .
h E
kT
I h V h E e
ν
ν ν
−
−
= −
(4.4)
На рисунке 4.20 приведен в качестве примера спектр излучения красного
светодиода АЛ112 при комнатной температуре, который хорошо описывается
этим соотношением.
     Как правило, в гетеропереходах ширина запрещенной зоны компонент
гетероперехода отличается в 1,5–2 раза. Вследствие этого, значение
собственной концентрации ni будет отличаться на много порядков. Например,
для гетеропереходов nGe-pGeAs ширины запрещенных зон Eg составляют
0,77 эВ и 1,43 эВ, а значение собственной концентрации ni = 1,6 1013 см-3 и 2 107
см-3 соответственно. Для гетеропереходов доля инжекционного тока в полном
токе гетероперехода будет
                               jp       n2 N
                                   = 1 − i�2 �� .
                              jp-n      ni� N ��
                                                  (4.3)
     Из уравнения 4.3 следует, что при прочих равных условиях инжекционная
компонента тока из узкозонного полупроводника будет всегда выше, чем
из широкозонного. Использование гетеропереходов может обеспечить
одностороннюю инжекцию из слаболегированного полупроводника в
сильнолегированный, что невозможно для p-n гомопереходов.

4.4. Светодиоды
    Светодиодом, или излучающим диодом, называют полупроводниковый
диод на базе p-n либо гетероперехода, излучающий кванты света при протекании
через него прямого тока.
    По характеристике излучения светодиоды разделяют на две группы:
   •   светодиоды с излучением в видимой части спектра;

   •   светодиоды с излучением в инфракрасной части диапазона.
    Спектральная характеристика излучения светодиода представляет из себя
монохроматическую линию, полушириной kT и центрированную при значе-
нии hν = Eg, при этом интенсивность излучения описывается соотношением:
                                                        ( hν − Eg )2
                                             3      −
                       I (hν ) = V (hν − Eg ) 2 e
                                 2                         kT 2
                                                                       .
                                                                       (4.4)
    На рисунке 4.20 приведен в качестве примера спектр излучения красного
светодиода АЛ112 при комнатной температуре, который хорошо описывается
этим соотношением.




                                            57

Страницы