Оптические методы в информатике. Наний О.Е - 27 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

27
Рис.3.3. Распределение носителей тока в гетеропереходе .
На рис. 3.3 показано влияние гетеропереходов на распределение
носителей. В двойных гетероструктурах барьерные слои
ограничивают инжектированные носители в активной области.
Поэтому величина области рекомбинации определяется не
диффузионной длиной, а толщиной активного слоя.
Значения диффузионных длин обычно лежат в диапазоне 1…20
мкм, а размеры активной области в двойных гетероструктурах
составляют 0.01…1.0 мкм. Это означает, что концентрация носителей
в активной области двойных гетероструктур намного превышает
концентрацию носителей в гомогенных переходах, где они
распределены в интервале нескольких диффузионных длин. Из
уравнения для скорости бимолекулярной излучательной
рекомбинации:
pnBR
(3.7)
следует, что высокая концентрация носителей в активной области
увеличивает скорость излучательной рекомбинации и снижает
рекомбинационное время жизни. Поэтому все высокоэффективные
светодиоды строятся на основе двойных гетероструктур, в частности
на основе структур с квантовыми ямами.
Квантовая яма это гетероструктура с размером области
узкозонного полупроводника достаточно малой для проявления
квантоворазмерных эффектов. Типичный размер квантовой ямы
менее 100 Å.
Излучательная и безызлучательная рекомбинация
Рекомбинация электронов и дырок в полупроводниках бывает
излучательной, т.е. с испусканием фотонов, и безызлучательной. В
излучающих устройствах преобладающим является первый тип
рекомбинации. Однако на практике безызлучательную рекомбинацию
                               27




     Рис.3.3. Распределение носителей тока в гетеропереходе .

   На рис. 3.3 показано влияние гетеропереходов на распределение
носителей.    В двойных гетероструктурах барьерные слои
ограничивают инжектированные носители в активной области.
Поэтому величина области рекомбинации определяется не
диффузионной длиной, а толщиной активного слоя.
   Значения диффузионных длин обычно лежат в диапазоне 1…20
мкм, а размеры активной области в двойных гетероструктурах
составляют 0.01…1.0 мкм. Это означает, что концентрация носителей
в активной области двойных гетероструктур намного превышает
концентрацию носителей в гомогенных переходах, где они
распределены в интервале нескольких диффузионных длин. Из
уравнения     для     скорости   бимолекулярной     излучательной
рекомбинации:
R  Bn p                                                  (3.7)
следует, что высокая концентрация носителей в активной области
увеличивает скорость излучательной рекомбинации и снижает
рекомбинационное время жизни. Поэтому все высокоэффективные
светодиоды строятся на основе двойных гетероструктур, в частности
на основе структур с квантовыми ямами.
   Квантовая яма – это гетероструктура с размером области
узкозонного полупроводника достаточно малой для проявления
квантоворазмерных эффектов. Типичный размер квантовой ямы
менее 100 Å.

Излучательная и безызлучательная рекомбинация
   Рекомбинация электронов и дырок в полупроводниках бывает
излучательной, т.е. с испусканием фотонов, и безызлучательной. В
излучающих устройствах преобладающим является первый тип
рекомбинации. Однако на практике безызлучательную рекомбинацию