Физика твердого тела: Письменные лекции. Шерстюк А.И. - 73 стр.

UptoLike

Составители: 

Использование короткопериодических сверхрешеток с квантовыми ямами
привело к значительному снижению порогового тока гетеролазеров.
Квантовые точкиэто кластеры атомов в полупроводниковой матрице,
содержащие от 20 до 1000 атомов. Они представляют собой своеобразные
искусственные атомы, носители заряда в которых ограничены во всех
трех измерениях и обладают полностью дискретным энергетическим
спектром. Использование таких структур открывают принципиально
новые возможности создания все более совершенных полупроводниковых
приборов.
5. ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В ПОЛУ-ПРОВОДНИКАХ
5.1. Механизм поглощения света в кристаллах. Фотопроводимость
полупроводников.
Перераспределение электронов по энергетическим уровням в
полупроводниках может происходить не только вследствие теплового
движения, но и под действием электромагнитного излучения. Оптические
эффекты в полупроводниках используют в разнообразных
фотоприемниках, преобразователях солнечной энергии в электрическую и
в ряде других
оптоэлектронных приборов.
Под воздействием светового излучения нарушается термодинамическое
равновесие и возникают
неравновесные носители тока. Если энергия
фотона превышает ширину запрещенной зоны (hω >E
g
), то поглотивший
фотон электрон переходит из валентной зоны в зону проводимости и
появляется дополнительная электронно-дырочная пара (Рис. 40). Это
явление называется
внутренним фотоэффектом. Добавочная
проводимость, возникающая при облучении полупроводника светом,
называется
фотопроводимостью. Основная проводимость, обусловленная
тепловым возбуждением носителей, называется
темновой
проводимостью.
В собственных полупроводниках поглощение света происходит лишь в
случае, если
ω > E
g
/ h (1)
Соответственно максимальная длина волны определяется соотношением:
λ
max
= hc/E
g
(2)
Например, для кремния ( Е = 1,1 эВ) λ
max
= 1,13 мкм, т.е. лежит в ИК
области.