異質結構用于發光器件上相對同質結構具有明顯優勢
發布時間:2016/11/1 20:20:18 訪問次數:2983
當異質結兩端加一偏壓/后,與同質結相同,勢壘高度變化量為/,但價帶帶階Mv和導帶帶階Mc保持不變。
異質結構用于發光器件上相對同質結構具有明顯優勢,對發光二極管主要體現為載流子超注入、載 M25P10-AVMN6TP流子限制和光吸收上的優勢,對激光二極管還有光場限制方面的優勢。以下的討論針對發光二極管,圖3-33為正偏壓下同質結和雙異質結的能帶、載流子分布及輻射復合區的對比示意圖lsl。
圖3-33(a)的同質結中,由于勢壘高度較低,對注入載流子的限制較弱,少數載流子分布范圍很寬,為幾個擴散長度的量級,一般為幾微米,在此范圍內各處的電子和空穴濃度的乘積r。P都較小,復合速率R低,輻射復合效率較低。而圖3-34(b)的雙質結中,電子和空穴分別由禁帶寬度較大的N和P型勢壘區注入到禁帶寬度較小的發光區,由于齟c和Mv的存在,電子和空穴在發光區繼續向前擴散時受到異質結界面較高的勢壘阻擋而被限 制在發光區,因此非平衡載流子的分布范圍不再由擴散長度決定,而是由雙異質結中發光區的厚度決定。一般雙異質結構發光區的厚度僅為001~1um,在同樣電流密度下,非平衡載流子在雙異質結發光區的濃度遠大于同質結的情況,所以雙異質結構中輻射復合速率R大大提高。
當異質結兩端加一偏壓/后,與同質結相同,勢壘高度變化量為/,但價帶帶階Mv和導帶帶階Mc保持不變。
異質結構用于發光器件上相對同質結構具有明顯優勢,對發光二極管主要體現為載流子超注入、載 M25P10-AVMN6TP流子限制和光吸收上的優勢,對激光二極管還有光場限制方面的優勢。以下的討論針對發光二極管,圖3-33為正偏壓下同質結和雙異質結的能帶、載流子分布及輻射復合區的對比示意圖lsl。
圖3-33(a)的同質結中,由于勢壘高度較低,對注入載流子的限制較弱,少數載流子分布范圍很寬,為幾個擴散長度的量級,一般為幾微米,在此范圍內各處的電子和空穴濃度的乘積r。P都較小,復合速率R低,輻射復合效率較低。而圖3-34(b)的雙質結中,電子和空穴分別由禁帶寬度較大的N和P型勢壘區注入到禁帶寬度較小的發光區,由于齟c和Mv的存在,電子和空穴在發光區繼續向前擴散時受到異質結界面較高的勢壘阻擋而被限 制在發光區,因此非平衡載流子的分布范圍不再由擴散長度決定,而是由雙異質結中發光區的厚度決定。一般雙異質結構發光區的厚度僅為001~1um,在同樣電流密度下,非平衡載流子在雙異質結發光區的濃度遠大于同質結的情況,所以雙異質結構中輻射復合速率R大大提高。
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