Kairan rekombinaatio

Auger-rekombinaatio on puolijohteiden rekombinaatiomekanismi , jossa ylimääräinen energia siirretään toiseen elektroniseen viritteeseen.

Kun johtavuuselektroni ja reikä yhdistyvät uudelleen , elektroni siirtyy johtavuuskaistalta valenssikaistalle . Tällöin se menettää energiaa, joka on suunnilleen yhtä suuri kuin kaistaväli . Tämä energia on siirrettävä jollekin muulle hiukkaselle tai kvasihiukkaselle : fotoniin , fononiin tai toiseen elektroniin. Viimeistä näistä prosesseista kutsutaan Auger-rekombinaatioksi analogisesti Auger-ilmiön kanssa . Elektroni, joka vastaanottaa vapautuneen energian, menee johtavuuskaistalla erittäin virittyneelle tasolle. Tämä erittäin kiihtynyt tila sitten termistyy ja antaa vähitellen energiaa kidehilan värähtelyihin .

Auger-rekombinaatio on välttämätön korkealla varauksenkuljettajatiheydellä puolijohteessa, koska se vaatii kolmen kvasihiukkasen törmäyksen. Samanaikainen korkea johtavuuselektronien ja reikien pitoisuus on mahdollista, kun puolijohde on voimakkaasti viritetty valolla.

Vuonna 2007 todettiin, että Auger-rekombinaatio on syynä valodiodien tehokkuuden laskuun suurilla virroilla [1] [2] [3] .

Eksitonien kairarekombinaatio

Eksitonien ruuvirekombinaatio tapahtuu, kun kaksi eksitonia törmäävät toisiinsa. Tässä prosessissa molemmat eksitonit katoavat, ja sen sijaan syntyy toinen korkeaenerginen tila, joka voi lopulta rentoutua yhteen eksitonitilaan. Augerin rekombinaatioprosessin todennäköisyys on verrannollinen eksitonitiheyden neliöön:

,

missä n on eksitonien pitoisuus , γ on rekombinaatiokerroin, joka määräytyy eksitonien liikkuvuuden ja niiden vuorovaikutuksen säteen perusteella.

Auger-rekombinaatio vähentää virittyneen kiteen kvanttisaantoa .

Muistiinpanot

  1. ↑ Richard Stevenson . LEDin Dark Secret. Puolijohdevalaistus ei syrjäytä hehkulamppua, ennen kuin se voi voittaa salaperäisen sairauden, joka tunnetaan nimellä "droop"  (eng.) IEEE Spectrum (1. elokuuta 2009). Arkistoitu alkuperäisestä 12. joulukuuta 2015. Haettu 9. joulukuuta 2015.
  2. ↑ Iveland, Justin; Martinelli, Lucio; Peretti, Jacques; Speck, James S.; Weisbuch, Claude. " LED-tehokkuuden laskun syy vihdoin paljastettiin arkistoitu 24. syyskuuta 2015 Wayback Machinessa ". Physical Review Letters, 2013. Science Daily.  (englanniksi) ; arxiv:1304.5469 Arkistoitu 11. elokuuta 2014 Wayback Machinessa
  3. ↑ Claude Weisbuch, Droop in LEDs: Origin and Solutions Arkistoitu 4. maaliskuuta 2016 Wayback Machinessa / DOE SSL R&D Workshopissa - Tampa 28. tammikuuta 2014

Kirjallisuus

Linkit