Оптические методы в информатике. Наний О.Е - 23 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

23
Лекция 3. Полупроводниковые светодиоды
Электролюминесценция. Распределение носителей в
гомогенных р-n переходах. Распределение носителей в
двойных гетероструктурах. История создания
полупроводниковых светодиодов.
Электролюминесценция
Открытое в начале ХХ века явление электролюминесценции,
заключающееся в излучении фотонов твердым телом под
воздействием электрического тока, позволило создать источники
излучения, работающие при комнатной температуре. Суть явления
заключается в том, что в некоторой области полупроводника
(излучающая область) создается неравновесное распределение
электронов и дырок за счет их инжекции в эту область при
прохождении электрического тока. Поскольку в излучающую область
должны поступать и электроны и дырки, она должна располагаться
между областями с электронной и дырочной проводимостью.
Простейшая светоизлучающая структура – p-n-переход,
схематическое изображение которого приведено на рис. 3.1. В
отсутствии внешнего электрического поля в области перехода
возникает потенциальный барьер, препятствующий проникновению
неосновных носителей тока в смежные области.
Рис. 3.1. Схематическое
изображение p-n перехода.
Если приложить к полупроводниковому кристаллу внешнее
напряжение так, что положительный потенциал источника приложен
к p-области, а отрицательный - к n-области, то направление внешнего
поля оказывается противоположным направлению поля,
образованного слоями зарядов, и высота потенциального барьера
уменьшается. Такое изменение барьера называют прямым смещением.
При прямом смещении число основных носителей,
преодолевающих барьер, возрастает. Попав из одной области в
другую, носители, как уже было замечено выше, из основных для
прежней области превращаются в неосновные для новой, проникая в
нее на глубину, которая определяется рекомбинационными 
                                 23



Лекция 3. Полупроводниковые светодиоды
          Электролюминесценция. Распределение носителей в
          гомогенных р-n переходах. Распределение носителей в
          двойных гетероструктурах. История создания
          полупроводниковых светодиодов.

Электролюминесценция
   Открытое в начале ХХ века явление электролюминесценции,
заключающееся в излучении фотонов твердым телом под
воздействием электрического тока, позволило создать источники
излучения, работающие при комнатной температуре. Суть явления
заключается в том, что в некоторой области полупроводника
(излучающая область) создается неравновесное распределение
электронов и дырок за счет их инжекции в эту область при
прохождении электрического тока. Поскольку в излучающую область
должны поступать и электроны и дырки, она должна располагаться
между областями с электронной и дырочной проводимостью.
   Простейшая светоизлучающая структура –           p-n-переход,
схематическое изображение которого приведено на рис. 3.1. В
отсутствии внешнего электрического поля в области перехода
возникает потенциальный барьер, препятствующий проникновению
неосновных носителей тока в смежные области.


                                         Рис. 3.1. Схематическое
                                      изображение p-n перехода.



   Если приложить к полупроводниковому кристаллу внешнее
напряжение так, что положительный потенциал источника приложен
к p-области, а отрицательный - к n-области, то направление внешнего
поля    оказывается     противоположным        направлению     поля,
образованного слоями зарядов, и высота потенциального барьера
уменьшается. Такое изменение барьера называют прямым смещением.
   При     прямом     смещении      число    основных     носителей,
преодолевающих барьер, возрастает. Попав из одной области в
другую, носители, как уже было замечено выше, из основных для
прежней области превращаются в неосновные для новой, проникая в
нее на глубину, которая определяется рекомбинационными

Страницы