Полупроводник прямозонный

Материалы для полупроводниковых лазеров. В качестве активных сред полупроводниковых лазеров используются в подавляющем большинстве случаев бинарные полупроводниковые соединения или многокомпонентные твердые растворы на их основе, так как элементарные полупроводники не являются прямозонными. В табл. 34.6 представлены полупроводниковые материалы, используемые в качестве рабочего вещества лазеров, и указан способ накачки. [c.946]

Излучательная рекомбинация. В Г. на основе прямозонных полупроводников излучат, рекомбинация наблюдается при оптич. возбуждении носителей, а также при инжекции неравновесных носителей при прямом смещении на N p- или p-N-V. При оптич. возбуждении, если энергия фотонов А и удовлетворяет условию Sgy < %(i < Sg , (3) [c.447]

Излучат, рекомбинация в С. осуществляется в прямозонных полупроводниках (напр., [c.466]

Особое место занимают модуляторы, физической основой действия которых является управление краем полосы поглощения при наложении электрического поля — эффект Франца—Келдыша. Материалом для таких устройств служат прямозонные полупроводники с крутым краем поглощения, исходным положением которого управляют, изменяя состав твердого раствора арсенида или фосфида галлия-алюминия. Для случая арсенида галлия-алюми- [c.220]

В табл. 1 приведены характеристики и энергии связи экситонов для нескольких полупроводников, рассчитанные по этим простым формулам Как нетрудно видеть, в случае кремния и германия водородоподобная волновая функция экситонов распространяется на много элементарных ячеек решетки (расстояние между атомами в кристалле составляет примерно 3 А), чем и оправдывается использование эффективных масс и зарядов. Но в некоторых полярных полупроводниках экситоны имеют малые боровские радиусы, и в этих случаях приближение эффективной массы оказывается не столь хорошим. (Дополнительное усложнение в таких прямозонных полупроводниках обусловлено тем, что имеет место сильная связь экситона [c.131]

Арсенид галлия — прямозонный материал, который на протяжении ряда лет используют в разнообразных полупроводниковых приборах. Он наиболее хорошо отработан технологически и проверен в работе из всех полупроводников А " — В . Естественно, что именно этот материал был первым применен при разработке источника для оптической связи. Из формулы (8.2.2) следует, что максимум излучения соответствует длине волны [c.220]

С другой стороны, в прямозонном полупроводнике, таком как арсенид галлия, т = 100 НС и [c.223]

В полупроводниковых лазерах, в отличие от лазеров на примесных кристаллах, активным веществом служит сама кристаллическая матрица полупроводника, а примеси лишь служат источником носителей заряда электронов в зоне проводимости и дырок в валентной зоне. При создании с помощью накачки избыточного (по сравнению с равновесным) числа электронов и дырок позможно возвращение к состоянию равновесия посредством оптического межзонного перехода — фоторекомбинации. Вероятность фоторекомбинации велика лишь для прямозонных полупроводников, таких, у которых максимум энергии.в валентной зоне и минимум энергии в зоне проводимости соответствуют одному и тому же значению квазиимпульса. По этой причине все полупроводники, на которых получена генерация, являются прямозонными. Перечислим важнейшие свойства полупроводниковых лазеров [c.946]

Практическое применение. Нанб. важное применение Г.— т. н. оптоэлектропные приборы (гетсролазеры, гетеросветодиоды). В Г., активная область к-рых представляет собой прямозонный полупроводник типа Aii BV с эВ, внутр. квантовый выход излучат, [c.448]

Материалы и структуры. В П.. ч. применяются т. н. прямозонные полупроводники (ряс. 5, а), в к-рых терма-лизирующиеся носители обоих знаков приобретают примерно одинаковый квааиимпульс, собираясь в соответствующих экстремумах своих зон и затем излучательно [c.53]

Внутренним квантовым выходом Р. и. к наз. отношение числа квантов Р. и. к числу квантов возбуждающего света или к числу носителей, инжектированных через р — п-переход. Наибольшим квантовым выходом обладают прямозонные полупроводники (рис. 1). Для идеального кристалла выполняется закон сохранения квааиимпульса, когда при поглощении или излучении фотона переход електрона из валентной зоны в зону проводимости (или наоборот) происходит вертикально . Это означает, что квазиимпульсы электрона в зоне проводимости и в валентной зоне равны (импульс фотона пренебрежимо мал). Между возбуждением и Р. и. протекает т. и. процесс остывания горячего (возбуждённого) носителя. При низкой концентрации осн. носителей остывание происходит за счёт Зонная диаграмма пря- [c.319]

С. на основе гомопереходов в прямозонных полупроводниках, легированных т. в. мелкими примесями (см. Примесные уровни), имеют существ, недостаток — сильное поглощение излучения внутри кристалла (коэф. поглощения а — 10 см Ч. Снижение потерь па межзонное поглощение достигается уменьшением энергии излучения за счёт Компенсации примесей в активной области (напр., в эпитаксиальной р — л-структуре GaAs, легированной Si). При сильном легировавии и компенсации хаотически расположенный в пространстве заряд примесей создаёт искривление границ зон, при к-ром локальная ширина запрещённой зоны остаётся постоянной (см. Сильнолегированный полупроводник). Это приводит к тому, что в распределении плотности состояний появляются участки при энергиях ниже зоны Проводимости и выше валентной зоны — т. н. хвосты плотности состояний, пространственно разделённые в обеих зонах. В С. с такой структурой в излучат, рекомбинации принимают участие глубокие и удалённые группы состояний, При этом излучаемые фотоны характери- [c.466]

На рис. 6.40 построены кривые разрешенных значений Е в зависимости от k, вычисленных по формулам (6.26) —(6.28). На рисунке эти значения обозначены темными точками в валентной зоне и светлыми кружками в зоне проводимости. Заметим, что, согласно выражению (6.26), разрешенные состояния разделены по оси k равными промежутками 2n/L. Заметим также, что ситуация, изображенная на рнс. 6.40, соответствует прямозонному полупроводнику, в котором минимум зоны проводимостп п максимум валентной зоны приходятся на одну и ту же точку в пространстве волновых векторов к. [c.405]

Прямозонные полупроводниковые кристаллы обладают очень высоким однофотонным поглощением при зона-зонном переходе. Поэтому необходимо очень точно подстраивать частоту излучения, чтобы потери, вносимые межзонным поглощением, не погубили процесс четырехволнового поглощения. В настоящее время в прямозонных полупроводниках наиболее часто используются процессы многофотонного, в частности двухфотоиного, поглощения, например, в кристаллах dS и dSe. При этом коэффициент поглощения определяется мощностью падающего излучения и может регулироваться за счет ее изменения. Возникающая же плазма свободных носителей по-прежнему приводит к изменению показателя преломления. [c.58]

Весьма эффективно происходит ФЛ при рекомбинации электронов и дырок в монокристалах прямозонных полупроводников (GaAs, InP и т.д.). Вероятность излучательной рекомбинации электрона и дырки для прямозонных полупроводников на 5-6 порядков выше, чем для непрямозонных (Si, Ge и т. д.). Например, коэффициент излучательной рекомбинации при 300 К составляет примерно 2 10 см с для Si и 7 10 ° см с для GaAs [2.34]. Квантовый выход ФЛ для GaAs при комнатной температуре составляет примерно 0,07, остальные 93 % поглощенных квантов полностью превращаются в тепло. Величина энергетического выхода ФЛ в этом случае еще меньше. [c.55]

Обсудим второй по чувствительности метод. В выражения коэффициентов пропускания и отражения для некогерентного освещения пластинки температурно-чувствительный параметр а в) входит в показатель экспоненты ехр( —ск/г). Если выбрать длину волны таким образом, чтобы выполнялось условие 0,2 ah 2, то изменение Ав = = 1 К преобразуется в AR 10 . Диапазон измеряемых температур (при облучении пластинок на фиксированной длине волны) составляет 300-Ь400 К для непрямозонного полупроводника (Si) и, вероятно, значительно меньше для прямозонного (GaAs). Диапазон можно расширить, если последовательно применять несколько длин волн (когда для одной стало выполняться условие ah > 3 и чувствительность упала, включается второй пучок с другой длиной волны в диапазоне ah 1 и т.д.). Это, однако, усложняет экспериментальную установку. [c.174]

В СИД и ИЛ для ВОЛС применяются прямозонные полупроводники. Для создания качественных источников излучения необходимо обеспечить кристаллографическое совершенство материала и отсутствие в нем химических примесей с глубокими уровнями в запрещенной зоне. Для получения идеального гетероперехода оба его материала должны образовать изоморфную и изоперио-дическую пару. При создании излучательных гетероструктур. в основе подбора материалов и технологий для создания эффективных гетеропереходов лежит принцип изопериодического замещения в твердых растворах. На рис. [c.109]

Вывести выражение для инжекционной эффективности р-я-перехо-да, образованного прямозониым полупроводником, в котором излучательная рекомбинация преобладает над другими процессами рекомбинации. Исходя нз него рассчитать инжекционную эффективность в р+-п GaAs диоде, в котором [c.211]

Рассмотрим время жизни неосновных носителей в прямозонных и непрямозонных полупроводниках и его влияние на генерацию оптического излучения и другие важные параметры. Приводимое обсуждение относится к поведению избыточных электронов, инжектированных в р-область, но точно такие же соображения справедливы и для дырок, инжектированных в материал п-типа. [c.221]

Стандартная теория оптических переходов межу валентной, Зоной и зоной проводимости в прямозонных полупроводниках 1 основывается на так называемом правиле к-отбора [54]. Вол-, новой вектор kl волновой функции в валентной зоне и волновой вектор кг волновой функции в зоне проводимости должны отличаться между собой на волновой вектор фотона, иначе матричный элемент равен нулю. Поскольку волновой вектор, умноженный на А, дает импульс кристалла, это условие просто выражает закон сохранения импульса при оптическом переходе. Для электрона, имеющего среднюю энергию 0,04 эВ прн ком-. натной температуре, k примерно составляет W см ,в то время как для инфракрасного фотона с длиной волны 1 мкм кр1 равно 6-10 см . Так как к з>1кр,1, то волновым вектором фотона пренебрегают, и обычно правило к-отбора записывают в виде [c.170]

АРСЕНЙД ГАЛЛИЯ, синтетич. монокристалл, ОаАз, прямозонный полупроводник. Точечная группа симметрии 43 п, плотн. 5,31 г/см , пл = 1238 °С, в вакууме диссоциирует при 850 °С, мол. м. 144,63, тв. по шкале Мооса 4,5. Прозрачен в ИК области (А, от 1 до 12 мкм). Оптически анизотропен для Я=8 мкм, коэфф. преломления п=3,34 обладает высокой теплопроводностью, пьезоэлектрич., магнитооптич. и электрооптич. св-вами. Применяется как материал для полупроводниковых лазеров, диодов Гана, туннельных диодов и др. полупроводниковых приборов. [c.33]

Смотреть страницы где упоминается термин Полупроводник прямозонный : [c.53] [c.53] [c.323] [c.466] [c.98] [c.72] [c.112] [c.190] [c.202] [c.657] [c.98] [c.58] [c.59] [c.60] [c.186] [c.108] [c.218] [c.276] [c.18] [c.13] [c.133] [c.134] [c.189] [c.570]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...