Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Апплеты № 2

Подготовил:Худницкий Владимир

3к,1гр

Х=0.1

X=0.4

X=0.7

X=1

Зависимость E_g от состава сплава Ge _x Si_{1- x}

Точка кроссовера:

Появление точки кроссовера связано с наличием долин, которые при определенной комбинации задают симметрию: до точки кроссовера имеем Ge-подобную симметрию, после – Si-подобную).Точка кроссовера определяеться изменением положений долин L и X

8. Сплавы являются прямозонными при х от 0 до 0,443 и непрямозонными при х от 0,443 до 1.

9. Упражнения к апплету

1)

2) Свойство запрещенной зоны иметь прямые/непрямые переходы (прямозонность/непрямозонность) определяет эффективность светового излучения. Это связано с тем, что импульс фотонов мал, но при переходе электрона из зоны проводимости в валентную зону необходимо выполнение закона сохранения энергии и закона сохранения импульса. Поэтому переход электрона из зоны проводимости в валентную зону в непрямозонном полупроводнике требует участия не только электрона и фотона, но и 3-го тела (обычно—фонона) для обеспечения выполнения законов сохранения и импульса, и является менее вероятным и фотоны будут обладать меньшей энергией(во-первых, процесс испускания фонона гораздо более вероятен, чем процесс поглощения, но при испускании фонон уносит с собой энергию, то есть испускаемый фотон обладает меньшей энергией по сравнению с испусканием в прямозонным проводнике при той же разности энергий электронов).

3) Светоиспускающие диоды и лазерные диоды производятся из материалов с энергетической запрещенной зоной с прямыми переходами, так как нужна большая ширина запрещающей зоны.

4) В непрямозонных полупроводниках электрон, находящийся вблизи дна зоны проводимости, имеет импульс, отличающийся от импульса электрона, находящегося вблизи потолка валентной зоны. В данном случае переход возможен только при условии компенсации импульсов электронов. Он может происходить, если при рекомбинации излучается фотон высокой энергии, при этом происходит компенсация импульсов и генерируется фонон. Кроме того, прямые переходы у непрямозонных полупроводников возможны лишь при наличие дырки с таким же импульсом в валентной зоне, что весьма маловероятно. Таким образом, в непрямозонных полупроводниках преобладают безызлучательные переходы, поэтому внутренняя квантовая эффективность мала. Кроме того, фононы уносят с собой часть энергии, которая не достается фотонам. Существуют и другие полупроводниковые материалы, они могут иметь прямую запрещенную зону. В данном случае электроны валентной и зон проводимости имеют близкие импульсы, потому высока вероятность прямых излучательных переходов и, следовательно, высока внутренняя квантовая эффективность.

Тест

1) Диапазон энергий прямой запрещенной зоны: от 1.424 до 1.99 эВ. Найдем диапазон длин волн, который может излучать полупроводник: λ (мкм)=1,24/E (эВ), получаем λ=0, 62 мкм до 0,87 мкм.

2) E=1,24/λ=1,459, используя E_γ=1,424+1,247x=0,028, следовательно состав соединения Al 0.028Ga 0.972As.Для λ=0.92мкм получаем, что E =1.348 эВ, но полупроводника с такой шириной запрещенной зоны нет.

AlGaAs не может использоваться как источник света для длин волн 1,3 и 1,55 мкм, т.к. полупроводников с шириной запрещенной зоны 0.95 эВ и 0.8 эВ для AlGaAs не cуществует.