tailieunhanh - Giáo trình Vật liệu bán dẫn part 4

Tham khảo tài liệu 'giáo trình vật liệu bán dẫn part 4', kỹ thuật - công nghệ, điện - điện tử phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả | VẬT LIỆU BÁN DẴN Để đạc trưng cho khả năng tái hợp bức xạ cửa bán dẫn người ta đưa ra hệ sô tái hợp bức xạ B với định nghĩa 2-251 ni B phụ thuộc vào tốc độ tái hợp cân bằng và nồng độ hạt dân cân bằng. Để làm ví dụ và tiện so sánh giữa các đại lượng trên bảng 2-4 biểu diễn giá trị của B đối với một sô bán dẫn cùng với các giá trị nồng đô hạt dẫn riêng nit thời gian sống bức xạ trong bán dản rĩẻng Trj và trong bán dãn donor Tf khi nồng độ hạt dẫn cơ bản n 10l7cm 3 ở 300K. Bảng 2-4 Hệ số tái hợp bức xạ của một số bán dẫn Vật liệu Loại và bê rộng vùng cấm AEg eV ỉtị 10 .cm3 B ỈO í2cm3s i Tr fts Si 1 08 I 0 00015 0 002 4 6 giơ Ge 0 66 I 24 0 034 0 61 giờ 150 GaSb 0 71 D 0 043 13 0 009s 0 37 In As 0 31 D 16 21 0 24 InSb 0 18 D 200 40 0 62ps 0 12 PbS 0 48 D 7 1 48 15ps 0 21 PbTe 0 32 D 40 52 2 4gs 0 19 PbSe 0 29 D 62 40 2 0ps 0 25 GaP 2 25 I - 0 003 - 3000 Chúng ta thấy rằng các vật liệu bán dẫn vùng cấm thẳng có hệ số B cao hơn hẳn các vật liệu bán dẫn vùng cấm xiên. Có thể chứng minh được rằng tốc độ tái hợp phụ thuộc vào tần số ánh sáng huỳnh quang theo dạng R v v2 a v .e hv kT 2-252 Vì vậy trong trường hợp chuyển mức thẳng dạng vạch phổ tái hợp bức xạ cơ bản được xác định bởi hệ số hấp thụ ot v hv - AEg 1- 2 và exp -hv kT . Vạch phổ bức xạ vì thế có dạng không đổi xứng có một cực đại giá trị năng lượng cực đại này không phù hợp với bề rộng vùng cấm như trước đây người ta thường nghĩ. Bể rông vùng cấm có thể xác định bàng cách ngoại suy bờ sóng dài của vạch phổ tái hợp bức xạ. 122 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Chương 2 Những khái niệm tính chất đặc trưng cơ bản của vât liệu bán dẫn c- Quá trình tái hợp exciton Trong điều kiện nhiệt độ thấp để không xẩy ra hiện tượng phân ly exciton thành điện tủ lỗ trống tự do thì có thể xảy ra quá trình tiêu huỷ exciton nghĩa là diện tử và lỏ trống tái hợp lại với nhau và phát xạ một photon. Chúng ta phân biệt hai loại exciton loại thứ nhất là exciton tự do free exciton có thể di chuyển tự do trong tinh thể exciton tự