Механизм рекомбинации и основные характеристики рекомбинационного процесса

В зависимости от механизма отвода высвобождается энергия, тогда говорят об излучательной или безизлучательной рекомбинации. Если энергия, освобождается при рекомбинации, тогда говорят бо излучательной рекомбинации.

Происходит этот процесс в светодиодах. Излучательная рекомбинация может происходить только в прямозонных полупроводниках. К таким полупроводникам относят:GaAs – арсенид галлия, полупроводники группы A₃B₅ –InSb.

Энергетическая диаграмма в производстве квазиимпульсов:

Характеристическая особенность: одинаковое к для экстремумов с и V- зоны:

У прямолинейных полупроводников → изменение волнового числа (квазиимпульсов) нужно участие третьей частицы.

Этот процесс является безизлучательным:

При безизлучательной рекомбинации энергия передается кристаллической решетке.

Рассмотрим основные характеристики рекомбинационного процесса:

1. сечение захвата для электрона или дырки: δ_п и δ_р

2. эффективная площадь круга, прохождение которой перпендикулярна своему движению, электрон может оказаться захваченным дыркой

3. тепловая скорость для электрона и дырки v_п и v_р. Среднее время жизни электрона:

δ_п – сечение захвата;

v_п – тепловая скорость;

p – концентрация дырок, с которой идет рекомбинация.

4. концентрация дырок

5. коэффициент захвата: γ_п = δ_п ν_п.

Если имеем донорный центр: δ_п>δ_р

Для акцепторных: δ_р>δ_п

Рекомбинационные центры: простые и сплошные.

Простые имеют 1 энергетический уровень в запрещенной зоне и простой рекомбинационный центр может находиться в двух зарядовых состояниях.

(многозарядные дефекты)

Сложные центры – несколько уровней в запрещенной зоне п/п. К ним относятся Au в Ge и Si, Cu, Ni, Fe, Ag. Au в Ge может находиться в 5 зарядовых состояниях (+1; 0; -1; -2; -3). Составляет 4 уровня в запрещенной зоне(2 глубоких, 2 мелких).

Дата добавления: 2014-01-06