Физика твердого тела: Письменные лекции. Шерстюк А.И. - 80 стр.

UptoLike

Составители: 

спектральной области λ∼ 0,4 – 0,9 мкм. КПД таких приборов достигает
25% и более.
Большинство фотоэлектрических приборов с гетероструктурами
создано на основе различным образом легированных кристаллов типа
Al
x
Ga
1-x
As.
Режим, при котором к фотоэлементу прикладывается внешнее
напряжение V
0
обратном направлении, называется фотодиодным. Ток в
цепи в этом случае определяется формулой (10) при замене V
ф
на IR
н
– V
0
< 0, где V
0
выбирается таким образом, чтобы экспонента в этой формуле
была значительно меньше единицы, что легко достигается при обычных
температурах. Тогда J = J
ф
+ J
н
и на наружном сопротивлении появляется
сигнал V = J
ф
R
н
. Фотодиод имеет линейную световую характеристику и
используется при создании чувствительных датчиков для измерения
интенсивности световых потоков. Кроме того, он обладает высокими
частотными свойствами:у современных фотодиодов быстродействие
доведено до ~ 10
–9
c.
5.4. Светодиоды.
При пропускании через фотоэлемент прямого тока концентрация
неосновных носителей у границ р-n – перехода резко повышается и
становится значительно выше равновесной. Повышается и концентрация
основных носителей. Диффундируя вглубь полупроводника,
неравновесные носители рекомбинируют.
Рекомбинация - это процесс,
при котором электрон из зоны проводимости, теряя энергию переходит в
валентную зону, где соединяется с дыркой (процесс, обратный процессу
образования пары электрондырка). Если при этом существенная доля
актов рекомбинации происходит с излучением света (излучательная
рекомбинация), то, создав условия для выхода этого света наружу,
полупроводниковый диод можно использовать
как источник излучения.
Такой прибор называется светодиодом.
Эффективность светодиода определяется его
внутренним квантовым
выходом η
вн
, представляющим собой отношение числа испускаемых при
рекомбинации квантов к числу инжектированных неосновных носителей:
η
вн
= Р
изл
/(Р
изл
+ Р
безызл
) (12)
где Р
изл
и Р
безызл
вероятности излучательной и безызлучательной
рекомбинации в единицу времени. Если бы рекомбинация была только