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2023
01
半导体发光材料的条件
03
半导体发光材料器件
02
半导体发光材料
► GaAs半导体材料
► Si基发光材料
目录
- CONTENT -
半导体发光材料的条件
01
单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，请尽量言简意赅地阐述观点。
合适的带隙宽度
02
用以制备优良的PN结
电导率高的P型和N型晶体
03
制作高效率发光器件的必要条件
完整性好的优质晶体
04
直接带隙跃迁 间接带隙跃迁
发光复合几率大
半导体发光材料
发光的主要机制：
e-h的复合，释放光子
半导体发光材料
直接带隙跃迁
特点：无声子参与，发光效率高
半导体发光材料
直接跃迁的半导体材料
以III-V族化合物半导体以及由它们组成的三四元固溶体为主
GaAs
InP
GaN
GaAsP
InGaAsP
......
GaAs半导体材料
典型的直接跃迁型材料
最为重要且研究最多的III-V族化合物半导体
Eg~，λ~900nm
微波器件，半导体激光器，上转换可见光器件的红外激发源，发光耦合器的红外发光源等
许多材料外延生长的衬底
GaAs基本性质
闪锌矿结构
自然解理面
主要缺陷
位错
化学计量比偏离
杂质偏析
显微沉淀
室温下用电子束激发GaAs发光时的相对效率与杂质浓度
1016
1017
1018
1019
1020
N型
P型
10-4
10-3
10-2
10-1
1
发光相对效率
杂质浓度（cm-3）
GaAs的发光原理
GaAs的发光原理
杂质浓度增加引起的态密度变化
01
Eg
02
ED
03
E
04
低浓度
05
中等浓度下
的杂质带
06
高浓度
下的带尾
07