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Bei Band-Band Übergängen gelten Energie- und (Kristall)impulserhaltungssatz |
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e–(V) + E Þ e–(L)
+ h+(V)
E ³ EG |
k – k' =
G
|k| ¹ |k'|
G = reziproker Gittervektor |
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Energiezufuhr: Thermisch oder Photonen;
Energieabgabe: Thermisch oder Photonen |
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Kristallimpulserhaltungssatz: Auf inelastische Stöße verallgemeinerte Braggbedingung.
Verhindert Großteil der energetisch erlaubten Übergänge. |
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Reduzierte Banddarstellung: Zeichentechnischer "Trick" erlaubt einfachste
Darstellung der möglichen Übergänge. | |
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Nur Übergänge senkrecht nach oben (= Generation) oder nach unten (= Rekombination)
sind erlaubt. | |
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Direkte und indirekte Halbleiter: Rekombination (nach Thermalisierung) einfach
beziehungsweise "unmöglich" (= schwer). | |
 | Direkte Halbleiter:
Lichtemission bei Rekombination
IndirekteHalbleiter:
Strahlungslose Rekombiation
(über Defekte) |
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Direkte Halbleiter (GaAs, GaAlAs, InP, GaN, ...) sind Materialien
der Optoelektronik/Photonik. | |
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Direkte Halbleiter (Si, Ge, ..) sind Materialien der Mikroelektronik |
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Lebensdauer
t: Zeit zwischen Generation und Rekombination. |
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Direkte Halbleiter: t; L klein: ns bzw nm.
Indirekte Halbleiter: t; L groß; stark defektabhängig; bis zu s
bzw. mm. |
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Diffusionlänge L = (Dt)½: Im
Mittel zurückgelegte Strecke | |
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t und L sind sehr wichtige Materialparameter. |
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© H. Föll (MaWi 2 Skript)
