В полупроводниках, специально легированных с целью уве­личения вероятности излучательной рекомбинации с энергией, близкой К Eg, край полосы поглощения может иметь сложную форму. Это показано на рис. 3.4 на примере GaP, легированного азотом. Для прямозонных полупроводников, например GaAs, от­сутствует точное аналитическое выражение для плотности состо­яний в «хвостах» примесных зон, которые возникают при высо­ких уровнях легирования, необходимых […]

Для вычисления формы спектров излучательной рекомбина­ции и скоростей рекомбинации полезно рассмотреть поглощение вблизи края основной полосы и воспользоваться принципом «детального равновесия». Форму края поглощения можно рас­считать для случая как прямых, так и непрямых переходов в отсутствие примесных уровней. Этот вопрос освещен в целом ряде работ [12—16], поэтому здесь приводятся только конечные результаты. Для разрешенных (по […]

Основное влияние на электролюминесценцию в полупровод­никах оказывают величина и форма минимального энергетиче­ского зазора между валентной зоной и зоной проводимости. За исключением особых случаев очень высоких уровней возбужде­ния при низких температурах [1]. излучательное время жизни существенно превышает время релаксации инжектируемых носи­телей, обусловленное рассеянием на колебаниях решетки. По­этому в рекомбинации участвуют электроны и дырки, которые по отдельности […]

При рассмотрении коэффициента инжекции в светодиодах важно знать, какая составляющая тока определяет излучатель* ную рекомбинацию. Доля этой составляющей в полном токе диода должна быть настолько большой, насколько позволяют требования, предъявляемые к электрическим характеристикам диода (например, достаточно низкий импеданс). Рассмотрим хорошо изученный случай красных светодиодов из фосфида галлия. Красная люминесценция связана с элек­тронно-дырочной рекомбинацией на комплексах […]

Из измерений емкости перехода можно получить важные сведения о величине и распределении концентрации примесей в диоде. При обратном смещении почти вся емкость диода со­здается его обедненным слоем, тогда как при прямом смещении значительный вклад в емкость диода дает накопление избыточ­ных неосновных носителей, инжектируемых в нейтральные обла­сти диода. Ограничимся рассмотрением емкости обедненного слоя. Для резкого перехода […]

Второй (и более важной для светодиодов) причиной откло­нения реальной характеристики от идеальной является невы­полнение основного допущения теории о постоянстве электрон­ного и дырочного токов в обедненном слое диода. Хотя в обла­сти малых плотностей токов характеристики германиевых дио­дов близки к идеальной [32], характеристики диодов из мате­риалов с более широкой запрещенной зоной (таких, как крем­ний, арсенид галлия и […]

В несколько более сильных полях наклон зон в обедненном слое становится таким большим, что расстояние между изо- энергетическими уровнями в валентной зоне р-области ц зоне Проводимости ft-области составляет ^<1000 нм. В этих условиях валентные электроны могут проникать сквозь запрещенную зону в зону проводимости вследствие квантовомеханического тунне­лирования (туннельный эффект при обратных смещениях). В уз­ких р — […]

Вольт-амперные характеристики реальных диодов существен­но отличаются от характеристики, описываемой равенством (2.11) . Во-первых, с ростом обратного напряжения на переходе (Vo + V) возрастает и поле F в переходе. Если ND Na, то об­щая ширина перехода будет, равна W Хр (рис. 2.2, б) = «= 2е (VD + V)/eNA. Максимальное поле в переходе, соответствующее х = […]

Прямая ветвь вольт-амперной характеристики для некото­рых материалов хорошо описывается выражением / = /5ехр(а10, (2.13) второе отличается от выражения (2.11) тем, что показатель a в Данном случае не зависит от температуры. В качестве примера Рис. 2.5. Температурная зависимость для прямой ветви вольт-амперной харак­теристики красного диода из GaP, изготовленного методом жидкостной эпи­таксии [6]. Вндио, что низкотемпературная составляющая […]

В сильнокомпенсированном полупроводнике «-типа, в кото­ром концентрация свободных электронов п много меньше кон­центрации акцепторов Na (n<^NA), уровень Ферми EF нахо­дится ниже края зоны Ес на величину ED■ При очень высоких концентрациях доноров Ер может лежать выше Ес (разд. 3.3). Существенно то, что в n-области полупроводника, содержащей избыточные мелкие доноры, уровень Ер расположен вблизи fc — […]