home

Квантовая и полупроводниковая электроника: курс лекций

?
81

В прямосмещённом гетеропереходе (рис.2.6) при высоком
уровне инжекции электронов дырочный ток практически равен
нулю и γn = 1. В базе вблизи гетероперехода создастся большая
(по сравнению с гомопереходом) инверсная заселённость энергетических уровней, и квантовый выход инжекционной электролюминесценции увеличивается. Поэтому в современных светодиодах, как правило, используются гетеропереходы.
база, p-типа

p–n-переход

+

эмиттер n -типа
nn
барьер для
электронов
Ψn−qU

np
Wcр
WF
Wvр

hν
hν

pр

барьер для
дырок
Ψp−qU

–
U
+

pn

dпр
Рис. 2.6. Зонная диаграмма прямосмещённого p–n-гетероперехода

Материалы гетероструктур
Для создания гетероструктур используют кристаллы двойных, тройных и более сложных соединений. Нитриды элементов
третьей группы: GaN, AlN, InN – и твёрдые растворы на их основе являются широкозонными полупроводниками с прямыми
оптическими переходами. Твёрдым раствором называют кристалл, в котором атомы одного элемента частично замещены на
атомы другого элемента, например InxGa1-xN. Твёрдые растворы
имеют идентичную кристаллическую структуру и близкие периоды решёток. Варьируя состав, можно получать полупроводники с различной шириной запрещённой зоны.